CN109628752A - 电弧炉回收铂族金属的工艺流程 - Google Patents

电弧炉回收铂族金属的工艺流程 Download PDF

Info

Publication number
CN109628752A
CN109628752A CN201910024661.0A CN201910024661A CN109628752A CN 109628752 A CN109628752 A CN 109628752A CN 201910024661 A CN201910024661 A CN 201910024661A CN 109628752 A CN109628752 A CN 109628752A
Authority
CN
China
Prior art keywords
electric arc
platinum group
group metal
arc furnaces
slag
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910024661.0A
Other languages
English (en)
Inventor
夏军
李波
索永喜
汪吉东
李富荣
宗世玉
刘芳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xuzhou Hootech New Materials Science & Technology Co Ltd
Original Assignee
Xuzhou Hootech New Materials Science & Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xuzhou Hootech New Materials Science & Technology Co Ltd filed Critical Xuzhou Hootech New Materials Science & Technology Co Ltd
Priority to CN201910024661.0A priority Critical patent/CN109628752A/zh
Publication of CN109628752A publication Critical patent/CN109628752A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B11/00—Obtaining noble metals
    • C22B11/02—Obtaining noble metals by dry processes
    • C22B11/021—Recovery of noble metals from waste materials
    • C22B11/026—Recovery of noble metals from waste materials from spent catalysts
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling

Abstract

本发明公开了电弧炉回收铂族金属的工艺流程，包括如下步骤：a、物料处理；b、投入物料；c、分离沉降；d、熔渣清理；e、中间包转移；f、雾化准备；g、雾化处理；h、分离铂族金属。本发明的工艺流程中采用直流电弧炉进行熔炼，直流电弧炉的性能优于交流电弧炉，直流电弧炉电弧稳定且集中，熔池搅拌良好，炉内温度分布均匀，炉衬侵蚀量少；直流电弧炉的电流和电压波动小、对电网的冲击减少，电缆寿命随之延长；直流电弧炉的电极损耗少，单位物料电极消耗比交流电弧炉少50%；铁合金通过中间包转移到雾化设备中，避免二次熔炼，节约能源；改造后的电弧炉不需要倾倒炉体，熔渣从出渣口溢流到渣包中，操作方便，废水量小，环境污染小。

Description

电弧炉回收铂族金属的工艺流程
技术领域
本发明涉及贵金属回收技术领域，特别是涉及电弧炉回收铂族金属的工艺流程。
背景技术
贵金属回收分为湿法和火法技术，湿法技术存在贵金属回收率低，废水量大，环境污染大等缺点，火法技术存在物料适应能力强，回收率高等优点。现有技术中多采用等离子熔炼技术进行贵金属的回收，等离子熔炼技术具有能量密度高、物料反应快，回收率高等优点，但是等离子设备比较特殊，等离子枪的使用寿命短、价格昂贵。
此外铁合金从电弧炉出炉后，往往要在设备中进行再次熔化后碎化，造成热能的浪费。
目前使用电弧炉的情况下，电弧炉基本都一个出料口，出铁口和出渣口共用，出渣后在炉口残留的熔渣会冷却结块，阻碍铁合金的出炉。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了电弧炉回收铂族金属的工艺流程。
本发明所采用的技术方案是：电弧炉回收铂族金属的工艺流程，包括如下步骤：
a、物料处理：将石化含铂族金属失效催化剂或是经破碎的报废汽车尾气催化剂与辅料通过混料机混合均匀；
b、投入物料：将混合后的物料通过加料装置投入电弧炉中，通过调整电弧炉的电流和电压，使物料全部熔化后，将废铁通过加料装置加入到电弧炉内，在投入物料后使用耐火材料封堵炉口；
c、分离沉降：石化含铂族金属失效催化剂或是报废汽车尾气催化剂中的铂族金属与铁形成铁合金的固溶体，由于铁合金和熔渣间存在密度差，铁合金沉降到炉体底部，熔渣浮在铁合金熔融液的上部；
d、熔渣清理：直流电弧炉有一个出渣口，一个出铁口，将熔池上部的熔渣通过出渣口排出炉外，熔渣冷却后破碎成小块；
e、出铁合金熔融液：然后往炉内投入炉料继续冶炼，经过计算，当富集的贵金属的量占到铁合金量3-5%时，出完熔渣后，接着出铁合金熔融液；
f、中间包转移：将含有铂族金属的铁合金熔融液通过出铁口倾倒到带有保温性能的中间包中，通过行车吊运中间包转移到雾化设备中去；
g、雾化准备：将雾化设备加热至1600℃，起到对铁合金熔融液的保温作用，并且保温1h；
h、雾化处理：利用雾化设备对含有铂族金属的合金熔融液进行雾化处理，得到含铂族金属铁合金粉末；
i、分离铂族金属：用酸将铁合金粉末进行处理，将铁元素和铂族金属分离。
进一步地，所述电弧炉为直流电弧炉，所述电弧炉包括出渣口和出铁口，所述出渣口和出铁口均设于电弧炉外壁，分别位于炉体两侧，并且出渣口在出铁口上部。
进一步地，所述a步骤中的石化含铂族金属失效催化剂或是报废汽车尾气催化剂，破碎成小颗粒后，控制粒度在1-3mm，然后再与辅料混合。
进一步地，所述a步骤中的辅料为CaO 、SiO2、MgO、CaF2中的一种或几种的组合，辅料种类的选择根据催化剂载体的成分来确定。
进一步地，混合物料的各个组分含量如下：废催化剂：25%-40%，SiO2：50%-56%，MgO：10%-15%，CaO：10-11%，CaF2：2-3%。
进一步地，所述b步骤中的废铁可以是铁片、铁条或铁块，废铁加入量与物料中所含铂族金属量的重量比为100：3-5。
进一步地，所述b步骤中通过调整电弧炉的电流和电压，控制熔融液温度在1500-1800℃内，并且保温1-2h。
进一步地，所述d步骤中清理熔渣之前使用吹氧管将炉口耐火材料处理掉。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、使用电弧炉进行熔炼，铂族金属的一次回收率高。
2、采用直流电弧炉进行熔炼，直流电弧炉的性能优于交流电弧炉，直流电弧炉电弧稳定且集中，熔池搅拌良好，炉内温度分布均匀，炉衬侵蚀量少；直流电弧炉的电流和电压波动小、对电网的冲击减少，电缆寿命随之延长；直流电弧炉的电极损耗少，单位物料电极消耗比交流电弧炉少50%。
3、铁合金从电弧炉出炉后，通过烘烤的中间包转移到雾化设备中，避免二次熔炼造成的能量损耗和成本的增加。
4、改造后的电弧炉共有两个出料口：一个出渣口，一个出铁口，出渣口在出铁口的上部，待出料时，靠熔渣的自重，熔渣从出渣口溢流到渣包中，不需要倾倒炉体，操作方便，废水量小，环境污染小；
5、使用吹氧管打开炉门清理熔渣，操作简便，价格低廉。
附图说明
图1为本发明电弧炉回收铂族金属的工艺流程结构图；
图2为本发明中的电弧炉结构示意图。
其中：1-出渣口，2-出铁口，3-电弧炉。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面结合附图和实施例对本发明进一步说明，该实施例仅用于解释本发明，并不对本发明的保护范围构成限定。
实施例1：
如图1所示，电弧炉回收铂族金属的工艺流程：（1）将含铂失效催化剂180Kg（含铂0.162%）与辅料(石英砂：226Kg、工业MgO：56Kg、生石灰：56Kg、CaF2：14Kg）通过混料机混合均匀；（2）将混合后的物料通过加料装置投入电弧炉中，通过调整电弧炉的电流和电压，电流控制在4500A，电压97V，物料全部熔化，然后将废铁片50Kg通过加料装置加入到电弧炉内，并使用耐火材料封堵炉口，控制熔融液温度在1600℃，保温1h；（3）物料中的铂与铁在电弧炉内形成熔融体沉降到炉体底部，熔渣浮在上部；将熔池上部的熔渣通过出渣口排出炉外；继续投入炉料（废铁片不用投），重复之前的冶炼操作，重复操作熔炼5炉后，出铁合金；（4）将下部的熔融液通过下部的出铁口倾倒到带有保温性能的中间包中，转移到雾化设备中去，将雾化设备提前预热至1600℃，并且保温0.5h，对熔融液进行雾化处理，得到含铂族金属铁合金粉末湿粉55Kg，烘干称重48.5Kg,取样检测其中铂含量为2.98%，渣中铂含量为6ppm；（5）用酸溶解铁合金粉末，不熔渣即为粗铂，铁和铂得以分离。
实施例2：
（1）将失效汽车尾气催化剂350Kg（含铂0.12%、钯0.08%、铑0.02%）破碎后与辅料(石英砂SiO2：55Kg、工业MgO：61Kg）通过混料机混合均匀，然后制成粒度为1~3mm的球；（2）将制好的球经加料装置投入电弧炉中，通过调整电弧炉的电流和电压，电流控制在4560A，电压99V；物料全部熔化，然后将废铁片54Kg通过加料装置加入到电弧炉内，并使用耐火材料封堵炉口；控制熔融液温度在1650℃，保温1.5h；（3）物料中的铂族金属与铁在电弧炉内形成熔融体沉降到炉体底部，熔渣浮在上部；将熔池上部的熔渣通过出渣口排出炉外；继续投入炉料（废铁片不用加入），重复操作熔炼3炉后，可以出铁合金；（4）再将下部的熔融液通过下部的出铁口倾倒到带有保温性能的中间包中，转移到雾化设备中去，将雾化设备提前预热至1600℃，并且保温0.5h，对熔融液进行雾化处理，得到含铂族金属铁合金粉末湿粉60Kg，烘干称重51.6Kg,取样检测其中铂、钯、铑含量分别为为2.41%、1.61%、0.4%，渣中铂、钯、铑含量分别为5ppm、4ppm、6ppm；（5）用酸溶解铁合金粉末，不熔渣即为粗铂钯铑渣，铁和铂族金属得以分离。
如图2所示，所述电弧炉为直流电弧炉，电弧炉3包括出渣口1和出铁口2，所述出渣口1和出铁口2均设于电弧炉外壁，分别位于炉体两侧，并且出渣口1在出铁口2上部。
在上述实施例中，辅料种类的选择以及原料与辅料的混合比例并不受特别限制，由原料成分结合原料的三元相图或是二元相图来确定，通过添加一种或是多种辅料来降低物料的熔点，达到节能的目的。
在上述实施例中，所述的熔渣可作为建筑材料，环保，节约能源。
本发明的实施例公布的是较佳的实施例，但并不局限于此，本领域的普通技术人员，极易根据上述实施例，领会本发明的精神，并做出不同的引申和变化，但只要不脱离本发明的精神，都在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.电弧炉回收铂族金属的工艺流程，其特征在于：
包括如下步骤：
a、物料处理：将石化含铂族金属失效催化剂或是经破碎的报废汽车尾气催化剂与辅料通过混料机混合均匀；
b、投入物料：将混合后的物料通过加料装置投入电弧炉中，通过调整电弧炉的电流和电压，使物料全部熔化后，将废铁通过加料装置加入到电弧炉内，在投入物料后使用耐火材料封堵炉口；
c、分离沉降：石化含铂族金属失效催化剂或是报废汽车尾气催化剂中的铂族金属与铁形成铁合金的固溶体，由于铁合金和熔渣间存在密度差，铁合金沉降到炉体底部，熔渣浮在铁合金熔融液的上部；
d、熔渣清理：直流电弧炉有一个出渣口，一个出铁口，将熔池上部的熔渣通过出渣口排出炉外，熔渣冷却后破碎成小块；
e、出铁合金熔融液：然后往炉内投入炉料继续冶炼，经过计算，当富集的贵金属的量占到铁合金量3-5%时，出完熔渣后，接着出铁合金熔融液；
f、中间包转移：将含有铂族金属的铁合金熔融液通过出铁口倾倒到带有保温性能的中间包中，通过行车吊运中间包转移到雾化设备中去；
g、雾化准备：将雾化设备加热至1600℃，起到对铁合金熔融液的保温作用，并且保温1h；
h、雾化处理：利用雾化设备对含有铂族金属的合金熔融液进行雾化处理，得到含铂族金属铁合金粉末；
i、分离铂族金属：用酸将铁合金粉末进行处理，将铁元素和铂族金属分离。
2.根据权利要求1所述的电弧炉回收铂族金属的工艺流程，其特征在于：所述电弧炉为直流电弧炉，所述电弧炉包括出渣口和出铁口，所述出渣口和出铁口均设于电弧炉外壁，分别位于炉体两侧，并且出渣口在出铁口上部。
3.根据权利要求1所述的电弧炉回收铂族金属的工艺流程，其特征在于：所述a步骤中的石化含铂族金属失效催化剂或是报废汽车尾气催化剂，破碎成小颗粒后，控制粒度在1-3mm，然后再与辅料混合。
4.根据权利要求1或3所述的电弧炉回收铂族金属的工艺流程，其特征在于：所述a步骤中的辅料为CaO 、SiO2、MgO、CaF2中的一种或几种的组合，辅料种类的选择根据催化剂载体的成分来确定。
5.根据权利要求4所述的电弧炉回收铂族金属的工艺流程，其特征在于：混合物料的各个组分含量如下：废催化剂：25%-40%，SiO2：50%-56%，MgO：10%-15%，CaO：10-11%，CaF2：2-3%。
6.根据权利要求1所述的电弧炉回收铂族金属的工艺流程，其特征在于：所述b步骤中的废铁可以是铁片、铁条或铁块，废铁加入量与物料中所含铂族金属量的重量比为100：3-5。
7.根据权利要求1所述的电弧炉回收铂族金属的工艺流程，其特征在于：所述b步骤中通过调整电弧炉的电流和电压，控制熔融液温度在1500-1800℃内，并且保温1-2h。
8.根据权利要求1所述的电弧炉回收铂族金属的工艺流程，其特征在于：所述d步骤中清理熔渣之前使用吹氧管将炉口耐火材料处理掉。
CN201910024661.0A 2019-01-10 2019-01-10 电弧炉回收铂族金属的工艺流程 Pending CN109628752A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910024661.0A CN109628752A (zh) 2019-01-10 2019-01-10 电弧炉回收铂族金属的工艺流程

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910024661.0A CN109628752A (zh) 2019-01-10 2019-01-10 电弧炉回收铂族金属的工艺流程

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109628752A true CN109628752A (zh) 2019-04-16

Family

ID=66061760

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910024661.0A Pending CN109628752A (zh) 2019-01-10 2019-01-10 电弧炉回收铂族金属的工艺流程

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109628752A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114774696A (zh) * 2022-03-21 2022-07-22 昆明理工大学 一种清洁高效的捕集和富集催化剂中铂族金属的方法
CN115161488A (zh) * 2022-04-25 2022-10-11 金川集团股份有限公司 一种用直流电弧炉处理复杂低品位铂钯物料的方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102534226A (zh) * 2012-03-09 2012-07-04 干方良 熔炼富集-湿法分离工艺从失效汽车催化剂中提取贵金属的方法
RU2012126033A (ru) * 2012-06-25 2013-12-27 Радик Расулович Ахметов Способ извлечения металлов платиновой группы из отработанных автомобильных катализаторов
CN107604165A (zh) * 2017-09-01 2018-01-19 鑫广再生资源(上海)有限公司 一种汽车尾气三元催化剂中铂族金属提取以及精炼的方法
CN108265175A (zh) * 2018-03-08 2018-07-10 贵研资源（易门）有限公司 失效汽车催化剂中贵金属的绿色回收方法
CN108342577A (zh) * 2018-03-08 2018-07-31 贵研资源（易门）有限公司 失效铂催化剂的绿色循环利用方法
CN108441647A (zh) * 2018-03-07 2018-08-24 东北大学 一种火法回收汽车废催化剂中贵金属铂的方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102534226A (zh) * 2012-03-09 2012-07-04 干方良 熔炼富集-湿法分离工艺从失效汽车催化剂中提取贵金属的方法
RU2012126033A (ru) * 2012-06-25 2013-12-27 Радик Расулович Ахметов Способ извлечения металлов платиновой группы из отработанных автомобильных катализаторов
CN107604165A (zh) * 2017-09-01 2018-01-19 鑫广再生资源(上海)有限公司 一种汽车尾气三元催化剂中铂族金属提取以及精炼的方法
CN108441647A (zh) * 2018-03-07 2018-08-24 东北大学 一种火法回收汽车废催化剂中贵金属铂的方法
CN108265175A (zh) * 2018-03-08 2018-07-10 贵研资源（易门）有限公司 失效汽车催化剂中贵金属的绿色回收方法
CN108342577A (zh) * 2018-03-08 2018-07-31 贵研资源（易门）有限公司 失效铂催化剂的绿色循环利用方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
唐谟堂主编: "《火法冶金设备》", 30 November 2003, 中南大学出版社 *
市川真人: "《电工技术手册 第4卷 第29篇 电加热》", 31 December 1984, 机械工业出版社 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114774696A (zh) * 2022-03-21 2022-07-22 昆明理工大学 一种清洁高效的捕集和富集催化剂中铂族金属的方法
CN114774696B (zh) * 2022-03-21 2024-03-01 昆明理工大学 一种清洁高效的捕集和富集催化剂中铂族金属的方法
CN115161488A (zh) * 2022-04-25 2022-10-11 金川集团股份有限公司 一种用直流电弧炉处理复杂低品位铂钯物料的方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104131170B (zh) 低品位废杂铜的冶炼工艺
CN101348845B (zh) 电炉冶炼钛渣的方法
JP5706615B2 (ja) 耐火物粒子の製造方法
CN102912158B (zh) 一种利用钒精渣冶炼中钒铁的方法
CN101962714B (zh) 矿热炉冶炼低硅低钛高碳铬铁的生产方法
CN109825704B (zh) 钒铁合金的冶炼方法
CN101845557B (zh) 一种竖炉、铜水包和回转炉组合式紫杂铜火法精炼工艺
CN203112905U (zh) 铜锍底吹吹炼装置
CN109628752A (zh) 电弧炉回收铂族金属的工艺流程
CN112981097A (zh) 一种无水冷壁的镍铁矿热电炉炉壁和挂渣方法
CN105039732B (zh) 电渣重熔用低硅预熔渣的制备方法
CN103063030B (zh) 一种熔渣调质复合炉窑及其操作工艺
CN102559996A (zh) 炼钢用新型硅铝钡钙多元脱氧合金及其制备工艺
CN102851517B (zh) 电渣炉用多元颗粒状还原渣进行电渣起弧的冶炼方法
CN209873000U (zh) 短流程处理铁基多金属矿料的熔炼系统
AU2003229449B2 (en) Continuous steelmaking process in an EAF and plant slag composition for use therein
CN114574641B (zh) 一种冶炼中-低碳锰铁的方法
CN108823356A (zh) 一种脱氧用铝铁合金的生产方法
CN108342577A (zh) 失效铂催化剂的绿色循环利用方法
CN108359910A (zh) 一种低碳低硅铝镇静钢复合净化剂合金制作方法
CN101386410B (zh) 一种软化金属硅冶炼炉炉渣的方法
CN101230423A (zh) 一种高钛钛铁的制造方法
CN203295586U (zh) 侧吹连续冶炼设备
CN101338373A (zh) 鼓风炉还原熔炼铜钴氧化矿的生产方法
CN105177213A (zh) 铸造用热装铁水的预处理方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190416

RJ01 Rejection of invention patent application after publication