CN103334010A - 一种从失效汽车催化剂中熔炼富集贵金属的方法 - Google Patents

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李勇
贺小塘
韩守礼
赵雨
吴喜龙
王欢
郭俊梅
刘�文
李红梅
谭明亮
顾华祥
姚禹
王�华
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Abstract

本发明涉及一种从失效汽车尾气催化剂中熔炼富集贵金属的方法。该方法采用硫化铜矿为捕集剂，主要流程为：（1）磨料：将失效汽车尾气催化剂研磨得到粒度为30~200目的粉末；（2）混料：将研磨好的物料与捕集剂、熔剂及其它辅料均匀混合；（3）熔炼：将混合均匀的物料装入石墨坩埚中，在高温电炉内进行熔炼；（4）相分离：将熔炼后的两相进行分离，得到富集了98.5%以上的贵金属铜锍相和贵金属＜3 g/t的渣相。采用本发明的方法能够有效的缩短操作流程，降低生产成本，而且对环境更友好。

Description

一种从失效汽车催化剂中熔炼富集贵金属的方法
技术领域
本发明涉及一种从失效汽车尾气催化剂中熔炼富集贵金属的方法，尤其是用硫化铜精矿捕集失效汽车催化剂中贵金属的方法。
背景技术
铂族金属资源稀少、价格昂贵，由于铂族金属对汽车尾气特有的净化能力，每年超过60%的铂、钯、铑都用于生产汽车尾气净化催化剂，因此从失效的汽车废催化剂中回收铂族金属十分重要，回收价值巨大。目前，从失效汽车催化剂中回收铂族金属有湿法和火法两种工艺。
湿法工艺一般是用酸浸出失效汽车催化剂中的铂族金属活性组分，使铂族金属与载体分离。优点是技术简单，设备投资较小，可操作性强；缺点是回收率低，并产生大量的废水。目前，国际知名的贵金属公司大多采用火法工艺来富集失效汽车催化剂中的贵金属。火法工艺利用熔融状态的铅、铜、铁、镍等捕集金属对铂族金属具有特殊的亲合力实现铂族金属的转移和富集。
专利CN101509077公开了一种从汽车催化剂中用矿相重构提取铂钯铑的方法，其步骤为：（1）将失效汽车尾气催化剂与铁矿、石灰、碳粉及石英砂混合；（2）混合物料放入坩埚中置于电弧炉内熔炼，获得贵金属相；（3）选择性浸出贵金属相中的贱金属，得到贵金属富集物，然后精炼出纯度为99.95%的铂钯铑产品。
专利CN101519725公开了一种湿-火联合法从汽车催化剂中提取贵金属的方法，操作分3个步骤：（1）先用湿法浸出失效汽车催化剂中的贵金属，然后置换出贵金属精矿；（2）湿法浸出残渣用火法捕集获得贵金属相，然后选择性浸出贵金属相中的贱金属，得到贵金属精矿；（3）合并以上两步的贵金属精矿，然后精炼出纯度为99.95%的铂钯铑产品。
发明内容
本发明针对现有湿法工艺所存在的缺陷和不足，提出了一种用硫化铜精矿捕集失效汽车尾气催化剂中贵金属的方法，和现有方法相比，该方法具有工艺操作方便、熔炼效率及金属回收率高等优点。
本发明主要通过以下技术方案来实现：
（1）磨料：将失效汽车尾气催化剂破碎、磨粉，研磨粒度为30~200目；
（2）混料：将研磨好的物料与捕集剂、熔剂及其它辅料均匀混合；
（3）在步骤（2）中的捕集剂为浮选后的CuS精矿，铜含量大于60%，用量为物料质量的10%~25%；
（4）在步骤（2）中所用到的辅料为CaO和SiO2，CaO和SiO2的用量为物料质量的5~10%；
（5）熔炼：将混合均匀的物料装入石墨坩埚中，在高温电炉内进行熔炼；
（6）在步骤（6）中，富集熔炼温度为1250℃~1450℃，时间为0.5 h~4 h；
（7）相分离：将熔炼后富集的贵金属铜锍相和熔炼渣相进行分离。
本方法与现有技术相比有如下优点：（1）采用CuS精矿作为铂族金属捕集剂，辅料配入量小，仅为失效汽车尾气催化质量的20%~50%；（2）工艺操作方便，生产成本低，对环境更友好；（3）贵金属回收率＞98.5%，渣中贵金属含量＜3 g/t。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
实施例中所用到的物料为外购的一批失效汽车尾气催化剂，经过破碎混样及取样分析得到铂族金属含量如下：
Figure BDA0000350955601
下面结合附图1及具体实例对本发明做进一步详细描述，并验证其效果。
实施例一
取块状失效汽车尾气催化剂进行破碎、研磨至粒度为30目的粉末，然后称量研磨好的物料500g，添加硫化铜矿50g，添加氧化钙15g，添加SiO2 10g。
将以上物料混合均匀，并装入石墨坩埚中，在高温电阻炉中于1250℃下恒温4小时。熔炼完成后将坩埚取出自然冷却，然后进行渣和金属相的分离，得到贵金属铜锍相23克，熔炼渣512克，将渣样破碎研磨后送样分析渣中贵金属的含量，铂钯铑总含量为2.8g/t。
实施例二
取块状失效汽车尾气催化剂进行破碎、研磨至粒度为200目的粉末，然后称量研磨好的物料500g，添加硫化铜矿100g，添加氧化钙30g，添加SiO2 20g。
将以上物料混合均匀，并装入石墨坩埚中，在高温电阻炉中于1450℃下恒温2小时。熔炼完成后将坩埚取出自然冷却，然后进行渣和金属相的分离，得到贵金属铜锍相51克，熔炼渣536克，将渣样破碎研磨后送样分析渣中贵金属的含量，铂钯铑总含量为1.3g/t。
实施例三
取块状失效汽车尾气催化剂进行破碎、研磨至粒度为200目的粉末，然后称量研磨好的物料500g，添加硫化铜矿125g，添加氧化钙30g，添加SiO2 20g。
将以上物料混合均匀，并装入石墨坩埚中，在高温电阻炉中于1350℃下恒温1小时。熔炼完成后将坩埚取出自然冷却，，然后进行渣和金属相的分离，得到贵金属铜锍相63克，熔炼渣515克，将渣样破碎研磨后送样分析渣中贵金属的含量，铂钯铑总含量为1.8g/t。

Claims (5)

1.一种从失效汽车催化剂中熔炼富集贵金属的方法，其特征是按照以下步骤依次进行：
（1）磨料：将失效汽车尾气催化剂研磨得到粒度为30~200目的粉末；
（2）混料：将研磨好的物料与捕集剂、熔剂及其它辅料均匀混合；
（3）熔炼：将混合均匀的物料装入石墨坩埚中，在高温电炉内进行熔炼；
（4）相分离：将熔炼后富集的贵金属铜锍相和渣相进行分离。
2.根据权利要求1所述的从失效汽车催化剂中熔炼富集贵金属的方法，其特征在于步骤（2）中所述的熔炼捕集剂为浮选后的CuS精矿，其用量为失效汽车尾气催化剂质量的10%~25%。
3.根据权利要求2所述的从失效汽车催化剂中熔炼富集贵金属的方法，其特征在于：所述的熔炼捕集剂CuS精矿中铜的含量应大于60%。
4.根据权利要求1所述的从失效汽车催化剂中熔炼富集贵金属的方法，其特征在于步骤（2）中所述的辅料为CaO和SiO2，CaO和SiO2用量为物料质量的5~10%。
5.根据权利要求1所述的从失效汽车催化剂中熔炼富集贵金属的方法，其特征在于步骤（3）中所述的熔炼温度为1250℃~1450℃，时间为0.5~4 h。 
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