[發(fā)明專利]一種從失效汽車催化劑中富集鉑族金屬的聯(lián)合工藝

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• 申請日: 2022-11-15
• 公開（公告）號: CN115739382A
• 公開（公告）日: 2023-03-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃紅軍;曾海鵬;邵志東
• 申請（專利權(quán)）人: 中南大學
• 主分類號: B03B7/00
• 分類號: B03B7/00;B03B9/06
• 代理公司: 長沙永星專利商標事務(wù)所(普通合伙) 43001
• 代理人: 彭紅梅

本發(fā)明公開了一種從失效汽車催化劑中富集鉑族金屬的聯(lián)合工藝。本發(fā)明根據(jù)失效汽車催化劑的結(jié)構(gòu)和成分組成，設(shè)計了選擇性碎磨、浮選聯(lián)合工藝，實現(xiàn)了失效汽車催化劑中鉑族金屬的高效富集。作為一種失效汽車催化劑中鉑族金屬的預富集聯(lián)合工藝，可使用在回收失效汽車催化劑中鉑族金屬的火法、濕法工藝之前，相比沒有采用本發(fā)明提供的聯(lián)合工藝而直接進行金屬捕集、酸浸的方案，本發(fā)明提供的工藝減少了火法金屬捕集、濕法酸浸等后續(xù)作業(yè)的物料處理總量，有利于節(jié)省藥劑、節(jié)約能源，降低生產(chǎn)成本。本發(fā)明設(shè)計合理，生產(chǎn)成本低，易于工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用，對于汽車尾氣催化劑回收行業(yè)的發(fā)展具有重要意義。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鉑族金屬二次資源回收技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種從失效汽車催化劑中富集鉑族金屬的聯(lián)合工藝。

背景技術(shù)

鉑族金屬(PGM)是一類重要的戰(zhàn)略資源，鉑、鈀、銠以其優(yōu)良金屬性能和催化特性，廣泛用于合金、催化領(lǐng)域。我國鉑族金屬的地質(zhì)儲量、年產(chǎn)量均很低，鉑族金屬稀缺。以鉑為例，我國鉑的地質(zhì)儲量為400噸，年產(chǎn)量在3噸左右。盡管我國鉑族金屬地質(zhì)儲量低，但二次資源豐富。鉑族金屬的最大用途是充當汽車尾氣催化器中的催化劑。截至2020年底，我國汽車保有量為2.8億輛，按照每輛汽車尾氣催化器中含2g鉑族金屬計算，蘊藏在汽車尾氣催化器中的鉑族金屬就有560噸之多，這是一個巨大的鉑族金屬二次資源寶庫。因此，回收失效汽車尾氣催化器中的鉑族金屬，有利于解決我國鉑族金屬短缺問題，具有重要的經(jīng)濟和環(huán)保意義。

富含鉑族金屬的汽車尾氣催化器是安裝在汽車排氣系統(tǒng)中用于凈化廢氣的重要裝置，主要由載體、涂層兩部分組成。載體是一塊由堇青石制成的多孔陶瓷材料，本身并不參加催化反應(yīng)。載體上噴涂一層含鉑、銠、鈀等稀貴金屬的涂層，起到實際的催化作用。當高溫的汽車尾氣通過凈化裝置時，尾氣中一氧化碳、氮氧化合物和碳氫化合物三種有害氣體在鉑族金屬活化作用下被氧化或者還原成無毒無害的氣體，從而起到凈化尾氣的作用。

現(xiàn)有的失效汽車催化劑的回收方法主要包括火法工藝(鉛捕集法、銅捕集法、鎳捕集法、鐵捕集法、銃捕集法、等離子體熔煉法、干式氯化法等)，濕法工藝(氧化酸浸法、加壓氰化法等)。火法工藝存在對設(shè)備要求高，耗能大，成本高，產(chǎn)生大量廢渣難以處理等問題。濕法工藝產(chǎn)生大量廢液，嚴重污染環(huán)境，存在嚴重的環(huán)保問題。

在失效汽車催化劑火法或濕法工藝前進行鉑族金屬的預富集作業(yè)是克服火法或濕法工藝弊端，將失效汽車催化劑回收推進到工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)的有效手段。選擇性碎磨、浮選作為失效汽車催化劑中鉑族金屬預富集的有效方法，選擇性碎磨、浮選聯(lián)合工藝，可以獲得兩種工藝單獨使用所達不到的優(yōu)良預富集效果。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種從失效汽車催化劑中富集鉑族金屬的聯(lián)合工藝。本發(fā)明根據(jù)失效汽車催化劑的結(jié)構(gòu)和成分組成，設(shè)計了選擇性碎磨、浮選聯(lián)合工藝，實現(xiàn)了失效汽車催化劑中鉑族金屬的高效富集。

本發(fā)明提供的這種從失效汽車催化劑中富集鉑族金屬的聯(lián)合工藝，包括以下步驟：

1)、破碎：將失效汽車催化劑進行兩段破碎，獲得破碎物料；

2)、預先分級①：將步驟1)破碎物料進行預先分級①，獲得預先分級①的篩下物料和篩上物料；

3)、預先分級②：將步驟2)預先分級①的篩上物料進行預先分級②，獲得預先分級②的篩下物料和篩上物料；

4)、磨礦①：將步驟2)預先分級①的篩下物料進行磨礦①，磨礦①的產(chǎn)品進入檢查分級①，檢查分級①的篩上物料返回磨礦①，形成閉路磨礦，檢查分級①的篩下物料與后續(xù)作業(yè)產(chǎn)品合并；

5)、磨礦②：將步驟3)預先分級②的篩下物料進行磨礦②，磨礦②的產(chǎn)品進入檢查分級②，檢查分級②的篩上物料返回磨礦②，形成閉路磨礦，檢查分級②的篩下物料進入后續(xù)作業(yè)；