从废催化剂中回收铂方法.doc

.页眉.. 页脚. 从废催化剂中回收铂的方法在石油、化工、环境保护等领域所使用的催化剂主要为载体催化剂, 其中起催化作和的活性成分为铂族金属, 其含量从百分之几至万分之几不等。活性成分有的是单一金属, 有的为多种金属。而用为催化剂载体的物质也是多种多样的, 通常是贱金属的氧化物(如 Al 2O 3、 Al 2O 3、-SiO 2、 ZrO 2等) 或活性炭, 这些载体物质提供巨大的表面积, 然后用浸渍、喷涂或其他的方法将催化的活性组分( 铂族金属或(和) 其他金属) 负载于载体表面, 形成高度分散的催化活性中心。一些以 Al 2O 3 作为主要载体的含铂族金属催化剂列于表 1。表1 含铂族金属的催化剂名称化学成分/% 用途铂催化剂铂铼催化剂铂钨催化剂钯催化剂钌催化剂铂钯铑催化剂 Pt ~1 Pt ~1 ~ 1 Pt ~1 ~ Pd ~ Ru ~ Pt Pd Rh 石油化工石油化工石油化工石油化工废气净化汽车尾气净化载体催化剂经过长期使用后, 由于各种有害杂质的影响, 使催化剂逐渐失去活性而报废, 尽管催化剂中铂族金属的含量低, 但铂族金属价格昂贵,具有极高的回收价值。一、.. 页脚. 由于催化剂的载体主要为氧化铝、铝为两性金属, 溶解载体的方法有碱法和酸法。(一)酸法当载体中的氧化铝为γ-Al 2O 3 晶形时,可用盐酸或硫酸溶解。硫酸因价格低、对设备腐蚀性小、沸点高等优点,常常优先使用。在硫酸的溶解中, 废催化剂中积炭的影响较大。如废催化剂在硫酸溶解前不烧除积炭, 可抑制铂族金属进入溶液, 并对溶解后物料的澄清有良好的促进作用,有利于固液分离。但积炭和有机物存在时,极易产生冒槽现象。因此, 废催化剂在进行硫酸溶解之前, 一般先经烧炭处理。溶解时, 相当大一部分铂族金属可进入溶液, 为避免铂族金属在溶液中的溶解损失,可在溶解后向溶液中加入还原剂(如铝) , 或往溶液中加入硫化钠使铂族金属以硫化物沉淀下来。例如处理铂- 铼废催化剂时,铼几乎全部进入溶液,加硫化物使之呈硫化物沉淀。研究表明, 当硫酸浓度小于 57% , 铂不溶解, 硫酸浓度进一步增大时, 铂开始进入溶液。一般说来, 适当增大硫酸浓度, 对载体的溶解是有利的,实践证明,硫酸浓度以 20% ~ 50% 较合适。乙烯加氢反应的废催化剂,其载体为γ-Al 2O 3 ,还含有少量的 Fe、 Si、 Ca、 Mg 等贱金属,含 % , 形态为Φ3~ 5mm 圆柱状, 表面积炭。用硫酸溶解载体的条件是:用浓度为 40% 的硫酸煮沸溶解 3~ 4h, 载体溶解率约为 95% , 大部分贱金属也溶解分离, 不溶渣中含 Pd1% ± ,其余主要为 SiO 2和 Al 2O 3。.页眉.. 页脚. 若载体含较多的酸难以溶解的α- Al 2O 3 时,则硫酸溶解不完全, 铂族金属富集倍数低,还需再用其他的方法再富集。(二)碱法利用碱能与载体中的 SiO 2和 Al 2O 3 作用这一性质,将 SiO 2和 Al 2O 3 溶解,达到与不溶的铂族金属分离的目的,常用的碱为氢氧化钠。碱溶通常在较高温度的压力釜中进行, 以减少溶液挥发损失和强化溶解过程。但也有研究认为,用 40%NaOH 溶液煮沸溶解