[發(fā)明專利]一種火法熔煉鉍基合金捕集鉑族金屬的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211148615.X
• 申請日: 2022-09-21
• 公開（公告）號: CN115418491B
• 公開（公告）日: 2023-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張福元;李年;徐娟;雷明;趙卓;樊友奇
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C22B11/02
• 分類號: C22B11/02;C22B1/24;C22B5/10;C22B9/10;C22B7/00;C22C1/02;C22C12/00;C22B30/06;C22B25/02
• 代理公司: 安徽知問律師事務(wù)所 34134
• 代理人: 于婉萍

本發(fā)明公開了一種火法熔煉鉍基合金捕集鉑族金屬的方法，屬于貴金屬冶煉技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明的一種火法熔煉鉍基合金捕集鉑族金屬的方法，以金屬鉍或含鉍的化合物與金屬錫或含錫的化合物共同作為捕集劑，采用火法工藝對含鉑族金屬的物料進行熔煉捕集，然后經(jīng)冷卻、分離即得到富含鉑族金屬的鉍錫二元合金和熔煉渣。本發(fā)明以鉍錫二元合金作為鉑族金屬捕集劑，可有效提高對鉑族金屬的捕集率，且具有熔煉溫度低、捕集劑綠色無毒、含貴金屬的二元合金易加工等優(yōu)點。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于貴金屬冶煉技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種火法熔煉鉍基合金捕集廢汽車尾氣催化劑或其他含鉑族金屬廢料中Pd、Pt、Rh的方法。

背景技術(shù)

鉑族金屬(PGMs)鉑(Pt)、鈀(Pd)、銠(Rh)具有抗腐蝕、耐高溫和高催化活性等優(yōu)異的理化性能，在電氣電子、珠寶、熱電偶、汽車尾氣催化劑、石油化工、燃料電池等多領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，其中在汽車尾氣催化劑領(lǐng)域用量占總耗量的1/2以上。由于燃油汽車使用年限的限制，大批量燃油汽車面臨報廢，由此產(chǎn)生的廢汽車尾氣催化劑成為一種非常重要的鉑族金屬二次資源，被譽為“流動的鉑族金屬礦山”。

關(guān)于堇青石型廢汽車尾氣催化劑分離富集鉑族金屬的方法主要有火法和濕法兩大工藝，濕法主要采用強酸、強堿浸出，使鉑族金屬進入溶液或留在浸出渣中，從而實現(xiàn)鉑族金屬的分離或富集，催化劑表層的細(xì)微粒金屬鈀、銠在高溫使用過程中，逐漸相變?yōu)椴蝗苡谒釅A的氧化物，會嚴(yán)重影響金屬浸出率。

火法捕集法根據(jù)所用捕集劑的不同，可分為銅捕集、鉛捕集、鐵捕集、锍捕集和鉍捕集等。專利申請案CN201410407037.6以CuO為捕集劑原料，在1200-1400℃還原熔煉廢汽車尾氣催化劑捕集鉑族金屬，銅對鉑族金屬的捕集率達99％以上，熔煉渣中鉑鈀銠總含量小于10g/t；趙家春等(貴金屬,2018,39(1):56-59)同樣采用CuO為捕集劑原料，以碎至1mm以下的失效汽車催化劑為原料，在1400℃熔煉5h條件下，鉑鈀銠的回收率可達到97％以上。但目前銅捕集工藝的熔煉溫度較高，且從貴銅電解銅陽極泥中分離精煉鉑族金屬工藝流程較長。

金屬鉛作為貴金屬捕集劑，主要應(yīng)用于火法分析檢測領(lǐng)域，專利申請案CN201110109986.2公開了一種鉛捕集廢汽車催化劑中Pt、Pd、Rh的方法，貴鉛在900-1200℃下真空蒸餾可進一步高度富集鉑族金屬，熔煉渣中鉑族金屬總品位小于1.5g/t；邵坤等(貴金屬,2019,40(03):66-69+83)以堿式碳酸鉛為捕集劑，針對礦石樣品中痕量貴金屬在1050℃熔煉30min得到貴鉛，再采用留鉛灰吹法將貴金屬定量富集在50mg左右的鉛合粒中，得到理想的檢測效果。但鉛及其氧化物的揮發(fā)性較強，容易造成重金屬環(huán)境污染。

金屬鐵是鉑族金屬良好的捕集劑，專利申請案CN201810185054.8以Fe₃O₄為捕集劑原料，在1600～2000℃實現(xiàn)了廢催化劑中鉑的捕集，回收率大于99％，熔煉渣中鉑含量為5-15g/t；李勇等(有色金屬(冶煉部分),2017(8):40-43)針對失效汽車尾氣催化劑中鉑族金屬的捕集，以Fe₃O₄做捕集劑原料，在1450℃熔煉4h，鉑鈀銠的綜合回收率可達到97％以上。但鐵作為捕集劑熔煉溫度高、能耗大，熔煉過程形成硅鐵合金導(dǎo)致后續(xù)鐵基體分離困難。锍也可作為貴金屬捕集劑，專利申請案CN201710856842.0以Ni₃S₂為捕集劑，在1050-1200℃下微波熔煉實現(xiàn)廢催化劑中的鉑族金屬捕集，锍捕集的熔煉溫度相對其他金屬捕集工藝溫度較低，但從锍中分離精煉鉑族金屬的流程較長，在一定程度上具有SO₂環(huán)境風(fēng)險。