CN102492846B - 炭载稀贵金属废催化剂的富集方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种炭载稀贵金属废催化剂的富集方法。该方法根据炭载稀贵金属废催化剂附着有机物的特性和表面积碳程度对其进行预处理、预混搅拌、挤压成型、自然干燥、焚烧和尾气净化等步骤，并设计了专用焚烧炉，克服了传统富集方法在焚烧过程中烟尘飞扬损失、烟气污染环境、焚烧透气性差、时间长、劳动条件恶劣、残炭和灰分多、稀贵金属有效溶解性差和回收率低等缺点。本发明方法具有环保、投资少、焚烧时间短、温度可控、焚烧无飞扬损失、无残炭、灰分少、稀贵金属有效溶解性好、回收率高和余热利用等优点。

Description

炭载稀贵金属废催化剂的富集方法

技术领域

本发明涉及一种炭载稀贵金属废催化剂的富集方法。

背景技术

稀贵金属催化剂广泛应用于化工、能源、制药工业、材料工业、石油加工工业以及环境保护等领域，起着重要的作用，推动化学工业向前发展，但催化剂经过反复套用后活性组分被杂质沾污而失去活性，成为废催化剂。大量工业废催化剂的丢弃，不仅是一种资源的浪费，而且对环境也会造成一定程度的污染，全球每年生产的废催化剂约为500-700Kt，其中以活性炭为载体的占有较大的比例，为生产这些催化剂要耗用大量贵金属、有色金属及其氧化物，无论是资源合理利用，还是环境保护，对废旧催化剂再生利用和回收都具有重要的意义。

活性炭是一种黑色粉末状或颗粒状的无定形碳，属于石墨物类，是微晶炭的变型，是传统而现代的人造材料。从活性炭的工业化大生产工艺诞生到现在已有近百年的历史，活性炭应用领域日益扩展，应用数量不断递增，因其具有较多的大孔和中孔、强的吸附性能和大的表面积而广泛应用于催化剂载体材料。由于炭载稀贵金属催化剂其稀贵金属主要渗透在活性炭内部，活性炭本身的还原性及强吸附性，任何直接从活性炭载体上浸出、富集、提取稀贵金属的方法效果都不好，目前最有效的方法是焚烧灰化富集。

回收炭载稀贵金属废催化剂中的稀贵金属关键是富集，目前，大多数从业者富集稀贵金属是将炭载稀贵金属废催化剂直接放在铁锅、铁桶或铁板上，点燃活性炭，使其自燃或加热灰化。这种富集方法虽然具有原始简单、投资少、不受生产规模的限制，但存在着在焚烧过程中烟尘飞扬损失、烟气污染环境、焚烧透气性差、时间长、劳动条件恶劣、残炭和灰分多等缺点，直接导致稀贵金属回收率低。

发明内容

本发明提供了一种炭载稀贵金属废催化剂的富集方法，该发明方法是根据炭载稀贵金属废催化剂附着有机物的特性和表面积碳程度对其进行预处理、预混搅拌、挤压成型、自然干燥、焚烧和尾气净化等步骤，克服了传统富集方法在焚烧过程中烟尘飞扬损失、烟气污染环境、焚烧透气性差、时间长、劳动条件恶劣、残炭和灰分多、稀贵金属有效溶解性差和回收率低等缺点。

本发明炭载稀贵金属废催化剂的富集方法是按下列技术方案进行的：

所述的炭载稀贵金属废催化剂的富集方法，其特征在于：炭载稀贵金属废催化剂的富集是经过预处理、预混搅拌、挤压成型、自然干燥、焚烧和尾气净化等步骤完成的，其中炭载稀贵金属废催化剂中稀贵金属包括Pt、Pd、Ru、Rh、Ir、Au、Ag、Co、Ni、Cu等金属。

所述的炭载稀贵金属废催化剂的富集方法，其特征在于：炭载稀贵金属废催化剂的预处理，是根据炭载稀贵金属废催化剂中附着物和沾污程度，选择使用甲醇、乙醇、异丙醇、苯、甲苯、四氢呋喃、三氯甲烷中的一种或多种溶剂按不同的先后顺序浸泡、洗涤、干燥；溶剂的加入量为废催化剂质量的1-5倍，溶剂使用旋转蒸发仪回收循环使用，回收附着物。

所述的炭载稀贵金属废催化剂的富集方法，其特征在于：炭载稀贵金属废催化剂的预混搅拌，是将废催化剂加入粘合剂和水混合搅拌均匀，所述的粘合剂是林化焦油、煤焦油、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、淀粉、纤维素、聚丙烯酸钠、焦磷酸二氢钠中的一种以上的混合物，加入量为活性炭质量的5-50%，优选10-30%，加水量为废催化剂的0.5-10倍。

所述的炭载稀贵金属废催化剂的富集方法，其特征在于：炭载稀贵金属废催化剂的挤压成型是通过成型设备，压制成具有特殊形状、尺寸、强度的废催化剂块，废催化剂块的形状包括蜂窝状、莲藕状、实心六方状、空心六方状、实心圆柱状、空心圆柱状等形状。

本发明的炭载稀贵金属废催化剂的富集方法，该方法具有环保、投资少、焚烧时间短、温度可控、焚烧完全不飞扬无损失、无残炭、灰分少、稀贵金属有效溶解性好、回收率高和余热利用等优点。

附图说明

图1是为本发明专用的焚烧炉主视结构示意图；

图中：1.稀贵金属富集室，2.焚烧炉体，3.烟尘缓冲室，4.烟尘吸收装置，5.卡槽与卡环，6.通风口，7.炉桥，8.炉门，9.法兰盘，10.烟道，11.尾气吸收液，12.负压接入口，13.底阀。

具体实施方案

以下实施例旨在对本发明做进一步阐述，而不是对本发明的限制。

实施例1

取炭载稀贵金属废催化剂5Kg，加入甲醇、乙醇、异丙醇、苯、甲苯、四氢呋喃、三氯甲烷、水中的一种或多种溶剂按不同的先后顺序浸泡、洗涤、干燥；并加入5-50%的林化焦油、煤焦油、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、淀粉、纤维素、聚丙烯酸钠、焦磷酸二氢钠中的一种以上的混合物，加入0.5-10倍废催化剂的水，混合搅拌均匀；以适当的设备，压制成具有一定形状、尺寸、强度的废催化剂块，包括蜂窝状、莲藕状、实心六方状、空心六方状、实心圆柱状、空心圆柱状等多种形状；成型后将其自然干燥，在专用焚烧炉中灼烧。同批次5Kg炭载稀贵金属废催化剂，使用传统方法焚烧收集金属量为使用本发明收集的金属量的96%。

实施例2

取炭载稀贵金属废催化剂10Kg，加入甲醇、乙醇、异丙醇、苯、甲苯、四氢呋喃、三氯甲烷、水中的一种或多种溶剂按不同的先后顺序浸泡、洗涤、干燥；并加入5-50%的林化焦油、煤焦油、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、淀粉、纤维素、聚丙烯酸钠、焦磷酸二氢钠中的一种以上的混合物，加入0.5-10倍废催化剂的水，混合搅拌均匀；以适当的设备，压制成具有一定形状、尺寸、强度的废催化剂块，包括蜂窝状、莲藕状、实心六方状、空心六方状、实心圆柱状、空心圆柱状等多种形状；成型后将其自然干燥，在专用焚烧炉中灼烧。同批次10Kg炭载稀贵金属废催化剂，使用传统方法焚烧收集金属量为使用本发明收集的金属量的95%。

实施例3

取炭载稀贵金属废催化剂20Kg，加入甲醇、乙醇、异丙醇、苯、甲苯、四氢呋喃、三氯甲烷、水中的一种或多种溶剂按不同的先后顺序浸泡、洗涤、干燥；并加入5-50%的林化焦油、煤焦油、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、淀粉、纤维素、聚丙烯酸钠、焦磷酸二氢钠中的一种以上的混合物，加入0.5-10倍废催化剂的水，混合搅拌均匀；以适当的设备，压制成具有一定形状、尺寸、强度的废催化剂块，包括蜂窝状、莲藕状、实心六方状、空心六方状、实心圆柱状、空心圆柱状等多种形状；成型后将其自然干燥，在专用焚烧炉中灼烧。同批次20Kg炭载稀贵金属废催化剂，使用传统方法焚烧收集金属量仅为本发明收集的金属量是的93%。

上述实施例均使用炭载稀贵金属废催化剂的焚烧装置来富集稀贵金属，该专用焚烧炉的稀贵金属富集室1和焚烧炉体2由卡槽与卡环5扣紧，焚烧炉体2和烟尘缓冲室3，烟尘缓冲室3和烟道10由法兰盘9连接，形成一个整体。炭载稀贵金属废催化剂片由炉门8投入，专用焚烧炉由卡槽与卡环5和法兰盘9连接成一个整体，通过负压接入口12的负压系统提供动力，气流经通风口6进入焚烧炉体2使炉桥7上的炭载稀贵金属废催化剂充分燃烧，烟尘随气流进入烟尘缓冲室3，经缓冲的烟尘大部分又回到焚烧炉体和灰分一起经炉桥进入稀贵金属富集室1；烟气经烟道10进入尾气吸收装置4，未能缓冲的烟尘和有害的烟气被尾气吸收液11吸收，烟尘吸收装置4通过底阀13放出，经过滤可获得吸收的稀贵金属，洗涤后的气体可直接排空。

Claims (2)

1.一种炭载稀贵金属废催化剂的富集方法，由预处理、预混搅拌、挤压成型、自然干燥、焚烧和尾气净化步骤组成，其中炭载稀贵金属废催化剂中稀贵金属包括Pt、Pd、Ru、Rh、Ir、Au、Ag、Co、Ni、Cu金属，其特征在于：炭载稀贵金属废催化剂的预处理，是根据炭载稀贵金属废催化剂中的附着物和沾污程度，选择使用甲醇、乙醇、异丙醇、苯、甲苯、四氢呋喃、三氯甲烷中的一种或多种溶剂按不同的先后顺序浸泡、洗涤、干燥，溶剂的加入量为废催化剂质量的1-5倍，溶剂使用旋转蒸发仪回收循环使用，回收附着物；炭载稀贵金属废催化剂的的预混搅拌，是将废催化剂加入粘合剂和水混合搅拌均匀，所述的粘合剂是林化焦油、煤焦油、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、淀粉、纤维素、聚丙烯酸钠、焦磷酸二氢钠中的一种以上的混合物，加入量为活性炭质量的5-50%，加水量为废催化剂的0.5-10倍。

2.如权利要求1所述的炭载稀贵金属废催化剂的富集方法，其特征在于：炭载稀贵金属废催化剂的挤压成型是通过成型设备，压制成具有特殊形状、尺寸、强度的废催化剂块，废催化剂块的形状包括蜂窝状、莲藕状、实心六方状、空心六方状、实心圆柱状、空心圆柱状形状。