CN110735045B - 一种火法还原熔炼铋富集废汽车尾气催化剂中铂族金属的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种火法还原熔炼铋富集废汽车尾气催化剂中铂族金属的方法，属于稀贵金属冶炼领域。其工艺步骤包括配料、一次熔炼捕集以及二次熔炼捕集步骤。本发明通过采用金属铋作为捕集剂对废汽车尾气催化剂中的铂、钯、铑进行熔炼捕集，并对其具体工艺进行优化设计，从而可以对废汽车尾气催化剂中的铂、钯、铑金属进行更加有效地捕集，提高了铂族金属以及金属铋的回收率，同时也解决了传统铜、铅、铁等捕集方法中存在基体贱金属分离困难、捕集剂毒性大、熔炼温度高等不足，消除了催化剂载体对铂族金属包裹导致回收率低的缺陷，降低了催化剂中铂族金属的分离回收难度，且其工艺流程短、富集效果好、环保无毒、成本低、应用前景好。

Description

一种火法还原熔炼铋富集废汽车尾气催化剂中铂族金属的 方法

技术领域

本发明属于稀贵金属冶炼领域，更具体地说，涉及一种火法还原熔炼铋富集废汽车尾气催化剂中铂族金属的方法。

背景技术

我国铂族金属矿产资源极其贫乏，远景储量仅有350t左右，不超过世界总储量的0.5％。但我国是世界上铂族金属消费大国，2017年铂、钯消耗量就已分别达到63.8t和82.6t，主要用在汽车尾气催化剂领域，汽车尾气催化剂被称为“城市移动铂族金属矿山”。开展二次资源高效利用综合回收铂族金属，对解决我国铂族金属矿产资源严重短缺、缓解铂族金属供应压力以及促进多行业的可持续发展具有重要意义。汽车尾气催化剂载体主要有堇青石型和金属型两种，现用催化剂多为堇青石型载体涂覆铂族金属，由于堇青石载体极其稳定难溶于酸碱，加之在尾气高温下载体中Al₂O₃晶型的转化，对铂族金属形成包裹而导致难于分离富集，给废汽车尾气催化剂中铂族金属的回收带来较大难度。

目前，关于废汽车尾气催化剂中铂族金属的分离富集方法主要有湿法和火法两大类工艺。湿法工艺主要是采用氧化酸性体系或碱性氰化体系将有价成分铂、钯、铑溶解，从而实现有价成分和载体杂质的分离。湿法工艺虽然可以通过采用不同的化学试剂对废汽车尾气催化剂进行处理，灵活控制催化剂的处理量，且所需设备较为简单，指标控制也比较容易，但湿法工艺需要在强酸或强碱体系中进行，需要氯气、氯酸钠、次氯酸、双氧水、王水等强氧化剂，以及盐酸、硝酸、硫酸等强酸性药剂，尤其使用剧毒氢氟酸时，不仅需要增加环境处理成本，还容易污染环境和伤害操作人员，安全风险较高。同时氰化浸出所需的药剂(氰化钠、氰化钾)也是国家高度管控的剧毒药剂，极易造成环境污染，加压浸出更需高质量要求的设备，设备投资大，辅助设施较多，因此也增加了生产成本。另外，汽车尾气催化剂经长期高温使用后，催化剂载体堇青石载体易发生相转移从而包裹表面的铂族金属颗粒，以致于溶解不够完全导致回收率降低，且湿法工艺产生的废液、废气也容易对环境造成污染。

而火法熔炼捕集法主要有铁捕集、铜捕集、铅捕集、镍锍捕集等工艺，熔融态捕集剂对铂族金属具有特殊的亲和力，能够分离多种脉石杂质、实现铂族金属的富集。关于采用金属铁捕集废旧汽车催化剂中的铂族金属，如，中国专利申请号为200910094112.7的申请案公开了矿相重构从汽车催化剂中提取铂钯铑的方法，即采用铁矿或氧化铁作为捕集剂，通过将其还原为单质铁从而捕集失效催化剂中的铂族金属；董海刚等人(中国有色金属学报,2014,24(10):2692-2697)报道了采用铁作为二次资源中铂族金属的捕集剂，并得到了良好富集效果，Pt、Pd和Rh回收率分别为98.6％、91.7％和97.6％。单质铁可以作为铂族金属铂、钯、铑的捕集剂，但铁的熔点较高(1535℃)，一般需要在等离子熔炼炉内进行熔炼，设备要求高，能耗较大，且得到的含铂族金属的铁合金需要通过硫酸或盐酸将单质铁溶解，再从浸出渣中回收精炼铂族金属，操作较为复杂。金属铅也可作为良好的捕集剂取捕集铂族金属，如，中国专利申请号为201611069175.3的申请案公开了一种废汽车尾气催化剂中铂钯铑含量的测定方法，通过采用氧化亚铜为主要原料，将其在990-1160℃温度下熔炼得到铜扣，铂族金属基本富集在铜扣当中，在对铜扣进行处理然后检测铂、钯、铑，该检测方法实质为铜在高温下捕集铂、钯、铑等金属元素；又如，中国专利申请号为201811156196.8的申请案公开了一种废弃线路板与汽车尾气废催化剂协同资源化的方法，采用废弃线路板中的铜为贵金属捕集剂，与废催化剂混合熔炼，得到含有贵金属的铜合金，贵金属富集20倍以上，同时熔炼渣可以资源化为微晶玻璃，铜合金通过电解工艺分离回收铜，再从铜阳极泥中回收铂族金属，该工艺的实质也为铜捕集铂族金属；赵家春等人(贵金属，2018,39(1))还发表了铜捕集法从失效汽车催化剂中回收铂钯铑的研究论文，采用铜作为捕集剂在CaO/SiO2＝1.05，CuO配比35％～40％，还原剂配比6％，熔炼温度1400℃，熔炼时间5h的条件下，Pt、Pd和Rh回收率分别为98.2％、99.2％和97.6％。由此可见，金属铜是铂族金属良好的捕集剂，但对于富集催化剂中的铂族金属而言存在铜熔点较高、铜扣无法灰吹、直接溶解易产生铜基体干扰的不足，且一般情况下还需要通过电解的方式分离铜，再从阳极泥中分离回收铂族金属，操作也较为复杂。

金属铅也是一种良好的贵金属捕集剂，其常用于火试金分析检测样品中的贵金属，对多种贵金属均有较好捕集效果。如，中国专利申请号为201110109986.2的申请案公开了一种从废汽车三元催化剂中提取铂族金属的方法，通过铅熔炼捕集，得到含有铂、钯、铑的物料，然后在真空条件下挥发金属铅，达到富集铂族金属的目的；又如，管有祥等人(贵金属，2011年32卷第2期)报道了采用金做保护剂的铅试金富集汽车尾气催化剂中的铂、钯、铑，试金配料硅酸度为1.0，进炉温度900℃，1130℃恒温10min，熔炼时间50～60min，灰吹温度910℃，可完全富集500μg铂、钯、铑，从而具有较好的贵金属捕集效果，但其实质为铅捕集。铅试金作为经典贵金属检测方法通用且成熟，所得贵铅可采用氧化吹炼实现铅的分离，但重金属铅毒性大、易造成环境污染。镍或锍作为贵金属良好的捕集剂，常用于贵金属的富集分离。如，中国专利申请号为201510029685.7的申请案公开了一种铂族金属二次资源高效富集的方法，采用硫化铜镍矿、硫化铜精矿、硫化镍精矿中的一种或几种作为捕集剂，通过造球团、熔炼工艺得到铂族金属合金锍相，从而实现铂族金属的高效富集，且合金相还需要通过加压酸浸的工艺分离铜、铁、锍和硫等杂质元素；又如，中国专利申请号为CN201510797358.6的申请案公开了一种从废催化剂中回收铂族金属的方法，采用镍型捕集剂即高冰镍，在1400-1450℃温度下熔炼，捕集铂族金属，所得金属颗粒采用硫酸加压浸出工艺分离回收贱金属镍。镍锍捕集和铜捕集铂族金属一样效果比较显著，但所得贵金属合金无法实现火法分离，一般采用湿法工艺分离铜、镍、锍等捕集剂，工艺流程复杂且较长。

针对目前废旧汽车催化剂中铂族金属富集剂铜、铅、铁、锍、镍等工艺存在的不足之处，急需开发一种高效率、低污染、绿色、节能的富集铂族金属的方法，从而对废汽车尾气催化剂中铂族金属的综合回收具有重要意义，对促进铂族金属二次资源产业的健康快速发展也具有重要作用。铋试金作为一种火试金方法目前应用相对较少，夏兵伟报道了火试金法测定高铋物料中的银(中国无机分析化学，2015，5(1)：49-52)，物料中的化合物铋被还原后对银起到一定的捕集效果；张涛采用铋作为重要原料对载金炭进行金的重量法分析检测(世界有色金属，2017年5月)，张石林研究了铋试金检测金、银等工艺，并采用铋试金-光谱法分析了矿石中微量的铂族金属(冶金工业部地质研究所所报，1981，2:90-102)；李可及采用铋试金富集检测贫铂矿中微量金铂钯(冶金分析，2013，33(8)：19-23)。铋试金作为一种火试金方法可以有效避免传统方法中存在贱金属分离困难、捕集剂毒性大、熔炼温度高等问题，但上述报道中的检测方法对样品的针对性均较强，而废旧汽车尾气催化剂的成分及金属捕集机理与上述工艺均存在本质性差异，因此上述工艺方法并不能很好地适用于废旧汽车催化剂中铂族金属的富集处理。

发明内容

1.要解决的问题

本发明的目的在于克服采用现有方法难以对废汽车尾气催化剂中的铂、钯、铑进行有效捕集的不足，提供了一种火法还原熔炼铋富集废汽车尾气催化剂中铂族金属的方法。本发明采用绿色无毒金属铋作为铂族金属捕集剂，并对其捕集工艺进行了优化设计，从而能够对废汽车尾气催化剂中的铂、钯、铑进行有效的捕集，提高了铂、钯、铑以及金属铋的回收率。同时本发明的工艺流程短、富集效果好、环保无毒、成本低、应用前景好。

2.技术方案

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

本发明的一种火法还原熔炼铋富集废汽车尾气催化剂中铂族金属的方法，包括以下步骤：

步骤一、配料

将废旧汽车催化剂样品、助溶剂、含有铋元素的捕集剂和还原剂搅拌均匀后，再加入覆盖剂将配料覆盖；

步骤二、一次熔炼捕集

将上述配料升至一定温度后保温进行铂族金属的一次熔炼捕集，熔炼完成后将熔体冷却至室温进行渣相和金属铋相的分离，从而得到富含铂族金属的一次贵金属铋和一次熔炼渣；

步骤三、二次熔炼捕集

将上述所得的一次熔炼渣进行破碎，然后加入助溶剂和还原剂搅拌均匀后加入覆盖剂将配料覆盖，然后升至一定温度并保温进行铂族金属的二次熔炼捕集，熔炼完成后将熔体隔绝空气自然冷却至室温进行渣相和金属铋相的分离，从而得到二次贵金属铋和二次熔炼渣，并将得到的二次贵金属铋循环用于步骤二的一次熔炼捕集中。

更进一步的，所述步骤一中助溶剂质量为催化剂样品质量的0.5-2.5倍，捕集剂中铋元素的量为催化剂样品质量的0.2-1.0倍。

更进一步的，所述步骤一中的捕集剂包括三氧化二铋、氯氧铋、铋酸钠、铋酸钾、碳酸铋、氢氧化铋、碱式碳酸铋和金属铋粉中的至少一种。

更进一步的，所述还原剂为煤粉、活性炭、焦炭粉、小麦粉、玉米粉、红薯粉、土豆粉、蔗糖、植物粉中的至少一种。

更进一步的，所述助溶剂及覆盖剂均包括组分II、组分III中的至少一种组分以及组分I，所述组分I为含钠、钾、钙或铋的化合物，优选碳酸氢钠、氢氧化钠、EDTA、醋酸钠、甲酸钠、丙酸钠、丙烯酸钠、苯甲酸钠、碳酸钠、氧化钙、碳酸钙、氢氧化钙中的至少一种；组分II为硅单质或含硅的化合物，优选二氧化硅、单质硅、硅酸钠、偏硅酸钠、玻璃粉中的至少一种；组分III为含硼的化合物，优选硼砂、硼酸、偏硼酸钠中的至少一种，且熔炼熔渣硅酸度K＝0.5-2.2。

更进一步的，所述步骤二中将配料通过坩埚放入已预热升温至400-900℃的马弗炉中，并于30-120min内搅拌升温至1000-1300℃，保温0.5-2h完成一次熔炼捕集过程。

更进一步的，所述步骤三中将各配料通过坩埚放入已预热升温至800-900℃的马弗炉中，并于10-30min内升温至1000-1100℃，保温0.5-1h完成二次熔炼捕集过程；所述熔体自然冷却时表面覆盖有耐火材料粉。

更进一步的，所述坩埚为石墨坩埚、陶瓷坩埚或黏土坩埚，优选黏土坩埚。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的有益效果为：

(1)本发明的一种火法还原熔炼铋富集废汽车尾气催化剂中铂族金属的方法，包括配料、一次熔炼捕集以及二次熔炼捕集，本发明通过金属铋做捕集剂对废汽车尾气催化剂中的铂、钯、铑进行熔炼捕集，并对其具体工艺进行优化设计，从而可以对废汽车尾气催化剂中的铂、钯、铑金属进行更加有效地捕集，并进一步回收了金属铋，提高了铂族金属以及金属铋的回收率，同时也解决了传统方法中存在贱金属分离困难、捕集剂毒性大、熔炼温度高等不足，消除了催化剂载体对铂族金属包裹导致回收率低的缺陷，降低了催化剂中铂族金属的分离回收难度，且其工艺流程短、富集效果好、环保无毒、成本低、应用前景好。

(2)本发明的一种火法还原熔炼铋富集废汽车尾气催化剂中铂族金属的方法，通过对其熔炼捕集工艺进行了优化设计，尤其是在一次熔炼捕集后添加了二次熔炼捕集过程，从而一方面可以进一步对铂族金属进行有效地富集，提高了贵金属铋中铂族金属的含量；另一方面也进一步回收了金属铋，进而提高了催化剂中铂族金属的回收率以及金属铋的回收率。另外，将二次熔炼捕集所得到的二次贵金属铋用于一次熔炼捕集过程中，从而消除了贵金属铋中的杂质，有效提高了贵金属铋中铂族金属的品位，并提高了金属铋的利用率，减少了金属铋的消耗。二次熔炼捕集所得到的二次熔炼渣基本不含铂族金属和金属铋，可直接用作水泥建材辅料，从而减少了资源的损失，实现了废料的二次利用。

(3)本发明的一种火法还原熔炼铋富集废汽车尾气催化剂中铂族金属的方法，通过对各个工序的具体工艺参数进行优化设计以及对配料中各种物料的优选，进一步提高了催化剂中铂族金属捕集的选择性以及捕集效率，进而提高了铂族金属以及金属铋的回收率。同时金属铋属于“绿色金属”，较其他所有类型捕集剂均具有工艺环保优势，生产过程中无危险固废产生，不存在环境污染隐患，更不会对操作人员造成身体伤害，属于绿色高效冶金，具有良好的工业化前景。本发明采用高温熔融捕集铂族金属的适应性强、捕集效果好，消除了催化剂载体对铂族金属包裹导致回收率低的缺陷，能够对各个含量范围内的各种类型催化剂物料及中间产物进行高效捕集，可推广至其他含有铂族金属物料的贵金属富集，从而解决多行业中铂族金属高效富集分离载体的行业难题。

附图说明

图1为本发明的火法还原熔炼铋富集废汽车尾气催化剂中铂族金属方法的工艺流程图；

图2为本发明实施例1的金属铋熔炼捕集分析结果图；

图3为本发明实施例2的金属铋熔炼捕集分析结果图；

图4为本发明实施例3的金属铋熔炼捕集分析结果图。

具体实施方式

目前，现有火法熔炼捕集工艺中常采用铜、铅、铁等金属捕集废汽车尾气催化剂中的铂族金属，但上述操作工艺存在贱金属分离困难、捕集剂毒性大、熔炼温度高等问题，分离回收操作复杂，并且对环境污染也较为严重。同时，由于堇青石载体极其稳定难溶于酸碱，在汽车尾气催化剂长期高温使用后，其堇青石载体容易发生相转移，从而包裹表面的铂族金属颗粒导致其溶解不完全，进而增大了铂族金属分离富集的难度，降低了其回收率。目前已有研究采用铋试金法进行金属元素的捕集回收，但由于汽车尾气催化剂的组分较为复杂，其铂族金属品位及物相也有所不同，因此现有铋试金法并不能很好地应用于汽车尾气催化剂中铂族金属的捕集回收。

基于以上情况，本发明提供了一种火法还原熔炼铋富集废汽车尾气催化剂中铂族金属的方法，包括配料、一次熔炼捕集以及二次熔炼捕集。本发明通过采用“绿色金属”铋作为捕集剂对废汽车尾气催化剂中的铂、钯、铑进行熔炼捕集，降低了环境污染和操作安全的隐患，相对于其他类型捕集剂而言具有工艺环保优势。同时通过对本发明的具体工艺进行优化设计，尤其是采用两次熔炼捕集处理，从而一方面可以对铂族金属进行更加有效地富集，将废旧汽车催化剂中铂族金属完全富集到贵金属铋中，提高了贵金属铋中铂族金属的含量；另一方面也还可以对金属铋进行有效地回收，将剩余金属铋提取出来，进而提高了铂族金属和金属铋的回收率，降低了铂族金属和金属铋的损失。本发明同时也解决了传统方法贱金属分离困难、捕集剂毒性大、熔炼温度高等问题，消除了催化剂载体对铂族金属包裹导致回收率低的缺陷，降低了催化剂中铂族金属的分离回收难度，且其工艺流程短、适应性强、富集效果好、环保无毒、成本低，对能够各个含量范围内的各种类型催化剂物料及中间产物进行高效捕集，可推广至其他含有铂族金属物料的贵金属富集，应用前景较好。

需要说明的是，本发明中两次熔炼捕集处理的具体工艺参数的控制至关重要，本发明通过对两次熔炼捕集的具体工艺参数，尤其是对两次熔炼捕集处理时的预热温度、熔炼捕集温度和时间以及配料的硅酸度进行优化设计，从而一方面能够进一步保证催化剂中铂族金属捕集的选择性以及捕集效率，进而提高了铂族金属以及金属铋的回收率，另一方面能够对一次熔炼捕集所得贵金属中铋的质量进行有效控制，确保一次熔炼渣中贵金属铋的量能够满足二次熔炼捕集的需要，从而有利于铂族金属的捕集，并且在二次熔炼捕集过程中也不用额外添加含铋物料，提高了金属铋的利用率。另外，本申请中将二次熔炼捕集所得到的二次贵金属铋再次用于一次熔炼捕集过程中，从而去除了贵金属铋中的杂质，进一步提高了贵金属铋中铂族金属的品位，并提高了金属铋的利用率，减少了金属铋的消耗。二次熔炼捕集所得到的二次熔炼渣可直接用作水泥建材辅料，从而能够减少资源的损失，实现了废料的二次利用。

具体的，本发明的一种火法还原熔炼铋富集废汽车尾气催化剂中铂族金属的方法，包括如下步骤：

步骤一、配料

将废旧汽车催化剂试样进行破碎后制成样品，接着将助溶剂、含有铋元素的捕集剂、还原剂与催化剂样品一起加入坩埚中，所述坩埚为石墨坩埚、陶瓷坩埚或黏土坩埚，由于石墨坩埚中的碳会与物料发生还原反应，而陶瓷坩埚会黏附熔体物料，增加铂族金属的损失，所以优选黏土坩埚为熔炼坩埚；将上述物料充分搅拌至均匀，保证坩埚上部不黏附物料，再加入覆盖剂将配料覆盖，避免物料挥发。

上述助溶剂质量为催化剂样品质量的0.5-2.5倍，捕集剂中铋元素的量为催化剂样品质量的0.2-1.0倍。上述废旧汽车尾气催化剂试样破碎至100-300目，值得说明的是，较小的样品粒度更具有样品代表性，更细的粒度有利于铂族金属的均匀分布，从而有利于样品在熔炼富集过程中的熔融，进而确保了熔炼富集效果，而太小的粒度则会增加破碎和磨矿的成本，因此优选200目。所述步骤一中催化剂样品的称样量多少可根据试样中铂族金属的总含量和贵金属铋中铂族金属的含量确定，贵金属铋中铂族金属的含量占贵金属铋质量的0.1-5％，优选0.5-2.5％。值得说明的是，较大的铂族金属量、较小的金属铋量会使贵金属铋中铂族金属品位提高，增加了富集比，但存在二次熔炼捕集不完全的风险；较小的铂族金属量、较大的金属铋量会使铂族金属捕集更加完全，但降低了贵金属铋中的铂族金属含量，使富集比下降，同时也增加了二次熔炼捕集所得二次金属铋返回到一次熔炼捕集的量，影响了下一次一次熔炼捕集的效果。

上述捕集剂为金属铋或含铋的化合物，包括三氧化二铋、氯氧铋、铋酸钠、铋酸钾、碳酸铋、氢氧化铋、碱式碳酸铋和金属铋粉中的至少一种，优选氧化铋、铋酸钠、铋酸钾、碳酸铋、碱式碳酸铋和金属铋粉中的至少一种。值得说明的是，氯氧铋作为捕集剂时在熔炼过程中会产生氯化物烟气，从而恶化环境，碳酸铋或碱式碳酸铋在熔炼过程中会产生二氧化碳气体，从而对熔体具有一定的搅拌作用，有利于铂族金属的捕集。上述还原剂(其质量与还原1/2金属铋所需量相对应)包括活煤粉、性炭、焦炭粉、小麦粉、玉米粉、红薯粉、土豆粉、蔗糖、植物粉中的至少一种。值得说明的是，还原剂加入量需根据还原金属铋的质量确定，且采用煤粉或焦炭粉有利于降低熔炼成本，但需要将煤粉或焦炭粉充分磨细，增加其与含铋物质及废催化剂的接触面积，从而有利于增加铋对铂族金属的捕集效果。

上述助溶剂及覆盖剂均包括组分II、组分III中的至少一种组分以及组分I，所述组分I为碱性物质，即含钠、钾、钙或铋的化合物，包括三氧化二铋、氯氧铋、铋酸钠、铋酸钾、碳酸铋、氢氧化铋、碱式碳酸铋、氢氧化钾、氯化钾、碳酸钾、碳酸氢钾、硫酸钾、硫酸氢钾、醋酸钾、丙酸钾、丙烯酸钾、苯甲酸钾、硫代硫酸钾、过硫酸钾，氢氧化钠、碳酸氢钠、氢氧化钠、EDTA、硫酸钠、亚硫酸钠、氯化钠、醋酸钠、甲酸钠、丙酸钠、丙烯酸钠、苯甲酸钠、硫代硫酸钠、过硫酸钠、碳酸钠、氧化钙、氯化钙、碳酸钙、碳酸氢钙和氢氧化钙，优选含钠、钙的物质，从而降低熔炼成本，降低了熔渣熔点以及熔渣黏度，进而有利于金属铋的沉降，因此优选碳酸氢钠、氢氧化钠、EDTA、醋酸钠、甲酸钠、丙酸钠、丙烯酸钠、苯甲酸钠、碳酸钠、氧化钙、碳酸钙、氢氧化钙中的至少一种，且其加热还可以产生气体，能够对熔体起到搅拌作用。值得说明的是，添加组分I中含有铋的碱性物质时需要计算其中的金属铋量，从而使其满足熔炼捕集铂族金属的要求。组分II为硅单质或含硅的化合物，包括单质硅、二氧化硅、硅酸钠、偏硅酸钠和玻璃粉，优选二氧化硅、单质硅、硅酸钠、玻璃粉中的至少一种；组分III为含硼的化合物，包括三氧化二硼、硼酸、硼砂、硼氢化钠和偏硼酸钠，优选硼砂、硼酸、硼氢化钠、偏硼酸钠中的至少一种，在熔炼过程中可以产生水蒸气或二氧化碳气体，对熔体起到搅拌作用。

上述覆盖剂质量为所有配料质量的0.2-10％，从而确保要有合适的熔体黏度和良好的渣扣分离效果。上述助溶剂需要按照硅酸度称取适当的碱性物质和酸性物质进行配料，值得说明的是，较多的钠会使熔渣的硅酸度降低，从而降低熔渣熔点及黏度，有利于增加金属铋的沉降性，过快的沉降性不利于铂族金属的捕集，并增加了熔体对坩埚的腐蚀；较多的硼有利于提高熔渣的硅酸度，增加了熔渣的粘度，通过硼来调节熔渣的酸度还有利于降低熔渣的黏度，进而有利于提高铂族金属的捕集效果，优选熔炼熔渣硅酸度K＝0.5-2.2，更优选的是K＝1.3。值得说明的是，硅酸钠和玻璃粉中除含有硅元素外，还含有钠元素，硼砂、硼氢化钠、偏硼酸钠除含有硼元素外，也还含有钠元素，在计算硅酸度时都应考虑在内。

步骤二、一次熔炼捕集

将上述配好料的坩埚放入已预热升温至400-900℃的马弗炉中，将马弗炉于30-120min内升温至1000-1300℃，升温过程中适当搅拌从而确保熔融捕集效果，之后保温0.5-2h完成一次熔炼捕集过程；熔炼完成后将坩埚移除，将熔体快速倒入铁质模具中(工业生产可倒入钢质渣包中)使其自然冷却，沉降含有铂族金属的贵金属铋合金，冷却至室温后倒出固态熔体进行渣相和金属铋相的分离，从而得到富含铂族金属的贵金属铋和一次熔炼渣。

上述步骤二中的熔体需进行缓慢自然冷却。值得说明的是，由于熔体冷却速度过快不利于贵金属铋的沉降，并且增加了熔渣中铂族金属的含量；熔体冷却速度过慢则会降低单位时间处理效率，同时保温措施也增加了熔炼成本，因此不宜采用水冷或风冷加速冷却过程，优选自然空气降温。值得说明的是，通过步骤二的工艺操作所得到的贵金属铋的质量应该为其加入的总金属铋量的40-60％(此处贵金属铋的重量以铋元素的含量来计算)，从而保证一次熔炼渣中的金属铋量能够满足二次熔炼捕集的需要，有利于提高铂族金属的捕集效果，并且在二次熔炼捕集过程中也不用再次添加含铋物料，进而提高了金属铋的利用率。

步骤三、二次熔炼捕集

将上述所得的一次熔炼渣破碎至100-300目，并将其放入至坩埚中，由于较细的粒度有利于物料的充分混合，增加捕集铂族金属的效果，因此优选200目。之后向坩埚中加入助溶剂和还原剂搅拌均匀并加入覆盖剂将其覆盖，然后将已配好料的坩埚放入已预热升温至800-900℃的马弗炉中，将马弗炉于10-30min内升温至1000-1100℃，升温过程可适当搅拌确保熔融捕集效果，之后保温0.5-1h完成二次熔炼捕集过程，熔炼完成后将坩埚移除，将熔体快速倒入铁质模具中(工业生产可倒入钢质渣包中)，并覆盖耐火材料粉使熔体隔绝空气进行自然冷却，冷却至室温后进行渣相和金属铋相的分离，从而得到含有少量铂族金属且基本不含硅、铝、镁、铁等杂质的金属铋和基本不含铂族金属和金属铋的二次熔炼渣。所述耐火材料粉可采用氧化铝粉或氧化钙粉，所述二次熔炼渣可作为水泥建材原材料二次利用，所述二次熔炼捕集所得的金属铋可返回到一次熔炼捕集中作为铂族金属的捕集剂，优选将二次熔炼捕集所得的金属铋进行破碎至200目，从而有利于在再次熔炼捕集过程中增加其对铂族金属的捕集效果。

上述步骤三中添加的助溶剂为步骤二中一次熔炼捕集所需助溶剂中含钾、钠、钙的物质中的至少一种，助溶剂中所含碱性氧量和一次熔炼渣中需要还原的金属铋所对应的碱性氧量相同，其碱性物质较一次熔炼捕集的碱性物质过量1.1-1.5倍，即二次熔炼捕集的硅酸度高于一次熔炼捕集硅酸度的1.1-1.5倍，优选1.3倍，从而使熔渣呈更强的碱性，减少了主要成分三氧化二铝、二氧化硅、氧化镁等贱金属氧化物在熔渣中的活度系数，降低其进行金属相的几率。上述步骤三中还原剂质量为还原一次熔炼渣中金属铋所需物质的量的1.05-1.2倍，值得说明的是，加入还原剂的量应可以将配料中的全部铋还原为金属铋，但过多的还原剂会使杂质硅等还原，从而增加了贵金属铋中杂质的含量，因此优选中还原剂质量为还原一次熔炼渣中金属铋所需物质的量的1.1倍。

上述步骤三中马弗炉预热温度优选850℃。值得说明的是，坩埚入炉温度过低会使物料升温过慢，反应过缓不利于铂族金属的富集；坩埚入炉温度过高会使物料的熔炼过程过快，物料反应太过激烈易导致物料溢出，降低熔炼捕集效果，二次熔炼过程有别于一次熔炼捕集的地方就是还原过程的快速进行，因此850℃为实践优化温度。上述步骤三中将马弗炉加热升温，优选15min左右升温至1050℃，值得说明的是，升温时间较短易导致反应不完全，升温时间较长易导致反应生成的金属铋被氧化消耗。值得说明的是，熔炼温度过低易使反应不完全，高熔点物料熔融不完全影响铂族金属捕集效果，熔炼温度较高会使熔渣黏度较低，从而对坩埚的腐蚀性增加，同时增加了熔炼的能耗。值得说明的是，二次熔炼捕集过程的熔炼温度低于一次熔炼捕集的熔炼温度，从而确保贱金属氧化物的活度系数较低，有效减少贱金属杂质被还原的几率，提高金属铋的品质。

下面结合具体实施例对本发明进一步进行描述。

实施例1

步骤一、配料

将某废汽车尾气催化剂经粗碎、细碎后粒度为200目，准确称取50.00g放入黏土坩埚，分别加入氧化铋3.71g、氯氧铋4.16g和氢氧化铋4.16g，再加入碳酸钠35.00g、碳酸氢钠31.09g、氢氧化钠28.78g和碳酸钾32.14g，之后加入小麦粉0.21g、焦炭粉0.10g和红薯粉0.10g，充分搅拌均匀，该物料硅酸度K＝0.5，最后加入由碳酸钠和二氧化硅按100：14的质量比组成的覆盖剂4.5g，将配料充分覆盖(本实施例的硅酸度较低，废旧汽车尾气催化剂中含有的二氧化硅已经能够满足配料的硅酸度要求，因此助溶剂中不需要再添加酸性的硅或二氧化硅或含硼的化合物)。

步骤二、一次熔炼捕集

将上述配好料的坩埚放入已升温至700℃的马弗炉中，并在30min升温至1200℃，升温过程适当搅拌确保熔融捕集效果，之后再进行保温熔炼0.5h，完成一次熔炼捕集铂族金属的过程；之后将坩埚移除，将熔体快速倒入铁质模具中，使其熔体自然冷却，冷却至室温后倒出固态熔体，进行熔渣和贵铋分离，得到富含铂族金属的贵铋和一次熔炼渣。

步骤三：二次熔炼捕集

将一次熔炼捕集所得全部的一次熔炼渣破碎至200目后再将其放入黏土坩埚中，然后加入碳酸钠9.50g和面粉0.50g，将所有物料充分搅拌均匀，然后再加入由碳酸钾和二氧化硅按100：11的质量比组成的覆盖剂5.5g，将配料充分覆盖之后，将配好料的坩埚放入已升温至800℃的马弗炉中，并在30min内升温至1000℃，达到温度后保温0.5h，进行二次熔炼捕集过程，熔炼完成后将坩埚移除，将熔体快速倒入铁质模具中，并立即覆盖一层氧化铝粉使熔体隔绝空气进行自然冷却，冷却至室温后进行渣相和金属铋相的分离，从而得到含有少量铂族金属且基本不含硅、铝、镁、铁等杂质的金属铋和基本不含铂族金属和金属铋的二次熔炼渣，二次熔炼渣可作为水泥建材原材料二次利用，二次金属铋可返回到一次熔炼捕集中作为铂族金属的捕集剂。该实施例的金属铋熔炼捕集分析结果见图2。

实施例2

步骤一、配料

将某废汽车尾气催化剂经粗碎、细碎后粒度为200目，准确称取50.00g放入黏土坩埚，分别加入铋酸钠13.30g、铋酸钾14.07g、氧化铋5.57g和氯氧铋6.25g，再加入碳酸钠50.00g、硼砂40.10g、硼酸58.82g和二氧化硅15.01g，之后加入小麦粉0.50g、焦炭粉0.21g和煤粉0.21g，充分搅拌均匀，该物料硅酸度K＝1.3，最后加入由碳酸钠、碳酸钾、二氧化硅按50：50：30的质量比组成的覆盖剂12.5g，充分覆盖配料。

步骤二、一次熔炼捕集

将上述配好料的坩埚放入已升温至800℃的马弗炉中，并在60min升温至1100℃，升温过程适当搅拌确保熔融捕集效果，之后再进行保温熔炼1.5h，完成一次熔炼捕集铂族金属的过程；之后将坩埚移除，将熔体快速倒入铁质模具中，使其熔体自然冷却，冷却至室温后倒出固态熔体，进行熔渣和贵铋分离，得到富含铂族金属的贵铋和一次熔炼渣。

步骤三：二次熔炼捕集

将一次熔炼捕集所得全部的一次熔炼渣破碎至200目再将其放入黏土坩埚中，然后加入碳酸钠25.50g、面粉1.50g，将所有物料充分搅拌均匀后再加入由碳酸钠、碳酸钾、二氧化硅按50：50：30的质量比组成的覆盖剂10g，充分覆盖配料之后，将配好料的坩埚放入已升温至900℃的马弗炉中，并在10min内升温至1050℃，达到温度后保温45min，进行二次熔炼捕集过程，熔炼完成后将坩埚移除，将熔体快速倒入铁质模具中，并立即覆盖一层氧化钙粉使熔体隔绝空气进行自然冷却，冷却至室温后进行渣相和金属铋相的分离，从而得到含有少量铂族金属且基本不含硅、铝、镁、铁等杂质的金属铋和基本不含铂族金属和金属铋的二次熔炼渣，二次熔炼渣可作为水泥建材原材料二次利用，二次金属铋可返回到一次熔炼捕集中作为铂族金属的捕集剂。则该实施例的金属铋熔炼捕集分析结果见图3。

实施例3

步骤一、配料

将某废汽车尾气催化剂经粗碎、细碎后粒度为200目，准确称取50.00g放入黏土坩埚，分别加入铋酸钠13.30g、铋酸钾14.07g、氧化铋11.15g、氯氧铋12.50g和氢氧化铋12.50g，再加入碳酸钠20.00g、碳酸钾20.00g、甲酸钠10.00g、乙酸钠10.01g、碳酸氢钠10.01g、氧化钙5.00g、硼砂60.00g、硼酸38.82g和二氧化硅45.50g，之后再加入小麦粉1.00g、焦炭粉0.21g和红薯粉1.00g，充分搅拌均匀，该物料硅酸度K＝2.2，最后加入由碳酸钠、碳酸钾、硼砂、二氧化硅按33：17：30：20的质量比组成的覆盖剂15g将配料均匀覆盖。

步骤二、一次熔炼捕集

将上述配好料的坩埚放入已升温至900℃的马弗炉中，并在90min升温至1300℃，升温过程适当搅拌确保熔融捕集效果，之后再进行保温熔炼2.0h，完成一次熔炼捕集铂族金属的过程；之后将坩埚移除，将熔体快速倒入铁质模具中，使其熔体自然冷却，冷却至室温后倒出固态熔体，进行熔渣和贵铋分离，得到富含铂族金属的贵铋和一次熔炼渣。

步骤三：二次熔炼捕集

将一次熔炼捕集所得全部的一次熔炼渣破碎至200目再将其放入黏土坩埚中，然后加入碳酸钠18.50g、氧化钙22.00g和面粉2.20g，将所有物料充分搅拌均匀后再加入由碳酸钠、碳酸钾、硼砂、二氧化硅按33：17：30：20的质量比组成的覆盖剂18g，将配料均匀覆盖之后，将配好料的坩埚放入已升温至850℃的马弗炉中，并在15min内升温至1100℃，达到温度后保温1h，进行二次熔炼捕集过程，熔炼完成后将坩埚移除，将熔体快速倒入铁质模具中，并立即覆盖一层氧化铝粉使熔体隔绝空气进行自然冷却，冷却至室温后进行渣相和金属铋相的分离，从而得到含有少量铂族金属且基本不含硅、铝、镁、铁等杂质的金属铋和基本不含铂族金属和金属铋的二次熔炼渣，二次熔炼渣可作为水泥建材原材料二次利用，二次金属铋可返回到一次熔炼捕集中作为铂族金属的捕集剂。则该实施例的金属铋熔炼捕集分析结果见图4。

由图2-4的金属铋熔炼捕集分析结果可以看出，采用实施例1-3的操作工艺能够对废汽车尾气催化剂中的铂、钯、铑金属进行进一步有效地捕集，同时也进一步回收了金属铋，提高铂族金属以及金属铋的回收率。

实施例4

步骤一、配料

将某废汽车尾气催化剂经粗碎、细碎后粒度为100目，准确称取50.00g放入黏土坩埚，分别加入铋酸钠13.30g、铋酸钾14.07g、氧化铋5.57g和氯氧铋6.25g，再加入碳酸钠50.00g、硼砂40.10g、硼酸24.55g和二氧化硅10.01g，之后加入小麦粉0.50g、焦炭粉0.21g和煤粉0.21g，充分搅拌均匀，该物料硅酸度K＝1.1，最后加入由二氧化硅和碳酸钠按1：3.2的质量比组成的覆盖剂8g将配料均匀覆盖。

步骤二、一次熔炼捕集

将上述配好料的坩埚放入已升温至400℃的马弗炉中，并在120min升温至1300℃，升温过程适当搅拌确保熔融捕集效果，之后再进行保温熔炼2.0h，完成一次熔炼捕集铂族金属的过程；之后将坩埚移除，将熔体快速倒入铁质模具中，使其熔体自然冷却，冷却至室温后倒出固态熔体，进行熔渣和贵铋分离，得到富含铂族金属的贵铋和一次熔炼渣。

步骤三：二次熔炼捕集

将一次熔炼捕集所得全部的一次熔炼渣破碎至100目再将其放入黏土坩埚中，然后加入碳酸钾20.50g、碳酸钠12.45g和面粉3.80g，将所有物料充分搅拌均匀后加入由二氧化硅和碳酸钠按1：3.2的质量比组成的覆盖剂5.5g，将配料均匀覆盖之后，将配好料的坩埚放入已升温至870℃的马弗炉中，并在20min内升温至1080℃，达到温度后保温40min，进行二次熔炼捕集过程，熔炼完成后将坩埚移除，将熔体快速倒入铁质模具中，并立即覆盖一层氧化铝粉使熔体隔绝空气进行自然冷却，冷却至室温后进行渣相和金属铋相的分离，从而得到含有少量铂族金属且基本不含硅、铝、镁、铁等杂质的金属铋和基本不含铂族金属和金属铋的二次熔炼渣，二次熔炼渣可作为水泥建材原材料二次利用，二次金属铋可返回到一次熔炼捕集中作为铂族金属的捕集剂。

实施例5

步骤一、配料

将某废汽车尾气催化剂经粗碎、细碎后粒度为300目，准确称取50.00g放入黏土坩埚，分别加入铋酸钠13.30g、铋酸钾14.07g、氧化铋5.57g和氯氧铋6.25g，再加入碳酸钠60.00g、硼砂40.10g、硼酸27.85g和二氧化硅15.01g，之后加入小麦粉0.50g、焦炭粉0.21g和煤粉0.21g，充分搅拌均匀，该物料硅酸度K＝1.3，最后加入由硼酸和碳酸钾按1：2.56的质量比组成的覆盖剂21g覆盖配料。

步骤二、一次熔炼捕集

将上述配好料的坩埚放入已升温至500℃的马弗炉中，并在100min升温至1100℃，升温过程适当搅拌确保熔融捕集效果，之后再进行保温熔炼2.0h，完成一次熔炼捕集铂族金属的过程；之后将坩埚移除，将熔体快速倒入铁质模具中，使其熔体自然冷却，冷却至室温后倒出固态熔体，进行熔渣和贵铋分离，得到富含铂族金属的贵铋和一次熔炼渣。

步骤三：二次熔炼捕集

将一次熔炼捕集所得全部的一次熔炼渣破碎至100目再将其放入黏土坩埚中，然后加入碳酸钠15.00g、氢氧化钠45.00g和面粉4.50g，将所有物料充分搅拌均匀后加入由硼酸和碳酸钾按1：2.56的质量比组成的覆盖剂15g，将配料均匀覆盖之后，将配好料的坩埚放入已升温至870℃的马弗炉中，并在20min内升温至1080℃，达到温度后保温40min，进行二次熔炼捕集过程，熔炼完成后将坩埚移除，将熔体快速倒入铁质模具中，并立即覆盖一层氧化铝粉使熔体隔绝空气进行自然冷却，冷却至室温后进行渣相和金属铋相的分离，从而得到含有少量铂族金属且基本不含硅、铝、镁、铁等杂质的金属铋和基本不含铂族金属和金属铋的二次熔炼渣，二次熔炼渣可作为水泥建材原材料二次利用，二次金属铋可返回到一次熔炼捕集中作为铂族金属的捕集剂。

实施例6

步骤一、配料

将某废汽车尾气催化剂经粗碎、细碎后粒度为250目，准确称取50.00g放入黏土坩埚，分别加入铋酸钠15.30g、铋酸钾18.07g、氧化铋8.57g和氯氧铋8.25g，再加入碳酸钾65.00g、硼酸34.14g和二氧化硅25.00g，之后加入小麦粉0.50g、焦炭粉0.21g和煤粉0.21g，充分搅拌均匀，该物料硅酸度K＝1.8，最后加入由硼酸和氢氧化钠按1：1的质量比组成的覆盖剂15g覆盖配料。

步骤二、一次熔炼捕集

将上述配好料的坩埚放入已升温至400℃的马弗炉中，并在120min升温至1300℃，升温过程适当搅拌确保熔融捕集效果，之后再进行保温熔炼2.0h，完成一次熔炼捕集铂族金属的过程；之后将坩埚移除，将熔体快速倒入铁质模具中，使其熔体自然冷却，冷却至室温后倒出固态熔体，进行熔渣和贵铋分离，得到富含铂族金属的贵铋和一次熔炼渣。

步骤三：二次熔炼捕集

将一次熔炼捕集所得全部的一次熔炼渣破碎至100目再将其放入黏土坩埚中，然后加入碳酸钠25.0g、碳酸钾11.5g和面粉3.30g，将所有物料充分搅拌均匀后再加入由硼酸和氢氧化钠按1：1的质量比组成的覆盖剂12g，将配料充分覆盖之后，将配好料的坩埚放入已升温至870℃的马弗炉中，并在20min内升温至1080℃，达到温度后保温40min，进行二次熔炼捕集过程，熔炼完成后将坩埚移除，将熔体快速倒入铁质模具中，并立即覆盖一层氧化铝粉使熔体隔绝空气进行自然冷却，冷却至室温后进行渣相和金属铋相的分离，从而得到含有少量铂族金属且基本不含硅、铝、镁、铁等杂质的金属铋和基本不含铂族金属和金属铋的二次熔炼渣，二次熔炼渣可作为水泥建材原材料二次利用，二次金属铋可返回到一次熔炼捕集中作为铂族金属的捕集剂。

实施例7

步骤一、配料

将某废汽车尾气催化剂经粗碎、细碎后粒度为250目，准确称取50.00g放入黏土坩埚，分别加入铋酸钾24.07g、氧化铋15.57g和氯氧铋6.00g，再加入氢氧化钾66.00g、硼砂130g和二氧化硅25.00g，之后加入小麦粉0.50g、焦炭粉0.21g和煤粉0.21g，充分搅拌均匀，该物料硅酸度K＝2.0，最后加入由硼酸和碳酸钠按1：1.26的质量比组成的覆盖剂22g覆盖配料。

步骤二、一次熔炼捕集

将上述配好料的坩埚放入已升温至870℃的马弗炉中，并在90min升温至1200℃，升温过程适当搅拌确保熔融捕集效果，之后先进行保温熔炼1.0h，再进行二次加热，升温至1300℃并保温30min，完成一次熔炼捕集铂族金属的过程。接着采用硼酸和碳酸钠按1：1.26的质量比组成的覆盖剂15g覆盖配料之后，将坩埚出炉，出炉后先将坩埚顺时针转动2次，并在铁板上轻磕2次后，从而使黏附在坩埚的物料充分富集，再将全部熔体快速倒入铁质模具中，使其熔体自然缓慢冷却，从而使熔体中铋珠的集聚沉降，减小熔渣中存在的金属铋；冷却至室温后倒出固态熔体，进行熔渣和贵铋分离，得到富含铂族金属的贵铋和一次熔炼渣。

由于发明人在实验研究中发现，采用铋试金法对废旧汽车催化剂中的铂族金属进行一次熔炼捕集时，熔体内的铋珠不易聚集沉降，从而影响其捕集效果；同时，操作过程中金属铋还容易分散成细小铋珠，熔渣易进入铋扣中，从而难以实现铋渣的充分分离。针对以上问题，发明人对一次熔炼捕集工艺进行优化设计，通过增加二次升温保温处理，从而一方面能够降低熔渣的黏度，使熔体内铋珠易于集聚沉降，提高了熔炼捕集效果；另一方面还可以有效防止金属铋分散形成细小的铋珠，进而使其熔炼过程能够得到完整的一块铋扣，利于下一步铋渣的分离。同时，通过二次保温工艺的处理还可以使熔体具有较高的温度，在出炉后能够适当延长熔渣凝固时间，使全部的金属铋具有充分时间沉降。另外，由于未经转动和轻磕的坩埚壁上会存在部分黏附的金属铋不易沉降，容易产生较多小铋粒，从而也影响检测结果，因此将坩埚出炉后先顺时针转动2次，并在铁板上轻磕2次后，从而有利于金属铋的沉降分离。

步骤三：二次熔炼捕集

将一次熔炼捕集所得全部的一次熔炼渣破碎至100目再将其放入黏土坩埚中，然后加入碳酸钠45.00g和面粉2.20g，将所有物料充分搅拌均匀，之后将配好料的坩埚放入已升温至870℃的马弗炉中，并在30min内升温至1080℃，达到温度后保温40min，进行二次熔炼捕集过程，熔炼完成后将坩埚移除，将熔体快速倒入铁质模具中，并立即覆盖一层氧化铝粉使熔体隔绝空气进行自然冷却，冷却至室温后进行渣相和金属铋相的分离，从而得到含有少量铂族金属且基本不含硅、铝、镁、铁等杂质的金属铋和基本不含铂族金属和金属铋的二次熔炼渣，二次熔炼渣可作为水泥建材原材料二次利用，二次金属铋可返回到一次熔炼捕集中作为铂族金属的捕集剂。

Claims (7)

1.一种火法还原熔炼铋富集废汽车尾气催化剂中铂族金属的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、配料

将废旧汽车催化剂样品、助溶剂、含有铋元素的捕集剂和还原剂搅拌均匀后，再加入覆盖剂将配料覆盖；所述步骤一中助溶剂质量为催化剂样品质量的0.5-2.5倍，捕集剂中铋元素的量为催化剂样品质量的0.2-1.0倍；所述助溶剂包括组分II、组分III中的至少一种组分以及组分I，所述组分I为碳酸氢钠、氢氧化钠、EDTA、醋酸钠、甲酸钠、丙酸钠、丙烯酸钠、苯甲酸钠、碳酸钠、氧化钙、碳酸钙、氢氧化钙中的至少一种，组分II为二氧化硅、单质硅、硅酸钠、偏硅酸钠、玻璃粉中的至少一种，组分III为硼砂、硼酸、偏硼酸钠中的至少一种，助溶剂的配料控制熔炼熔渣硅酸度K=0.5-2.2；

步骤二、一次熔炼捕集

将上述配料升至一定温度后保温进行铂族金属的一次熔炼捕集，熔炼完成后将熔体冷却至室温进行渣相和金属铋相的分离，从而得到富含铂族金属的一次贵金属铋和一次熔炼渣；具体的，将配料通过坩埚放入已预热升温至400-900℃的马弗炉中，并于30-120min内搅拌升温至1100-1300℃，保温0.5-2h完成一次熔炼捕集过程；

步骤三、二次熔炼捕集

将上述所得的一次熔炼渣进行破碎，然后加入助溶剂和还原剂搅拌均匀后加入覆盖剂将配料覆盖，然后升至一定温度并保温进行铂族金属的二次熔炼捕集，熔炼完成后将熔体隔绝空气自然冷却至室温进行渣相和金属铋相的分离，从而得到二次贵金属铋和二次熔炼渣，并将得到的二次贵金属铋循环用于步骤二的一次熔炼捕集中；具体的，将各配料通过坩埚放入已预热升温至800-900℃的马弗炉中，并于10-30min内升温至1000-1100℃，保温0.5-1h完成二次熔炼捕集过程。

2.根据权利要求1所述的一种火法还原熔炼铋富集废汽车尾气催化剂中铂族金属的方法，其特征在于：所述捕集剂包括三氧化二铋、氯氧铋、铋酸钠、铋酸钾、碳酸铋、氢氧化铋、碱式碳酸铋和金属铋粉中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的一种火法还原熔炼铋富集废汽车尾气催化剂中铂族金属的方法，其特征在于：所述还原剂为煤粉、活性炭、焦炭粉、小麦粉、玉米粉、红薯粉、土豆粉、蔗糖、植物粉中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的一种火法还原熔炼铋富集废汽车尾气催化剂中铂族金属的方法，其特征在于：所述覆盖剂包括组分II、组分III中的至少一种组分以及组分I，所述组分I为含钠、钾、钙或铋的化合物；组分II为硅单质或含硅的化合物；组分III为含硼的化合物。

5.根据权利要求4所述的一种火法还原熔炼铋富集废汽车尾气催化剂中铂族金属的方法，其特征在于：所述覆盖剂包括组分II、组分III中的至少一种组分以及组分I，所述组分I优选碳酸氢钠、氢氧化钠、EDTA、醋酸钠、甲酸钠、丙酸钠、丙烯酸钠、苯甲酸钠、碳酸钠、氧化钙、碳酸钙、氢氧化钙中的至少一种；组分II优选二氧化硅、单质硅、硅酸钠、偏硅酸钠、玻璃粉中的至少一种；组分III优选硼砂、硼酸、偏硼酸钠中的至少一种。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的一种火法还原熔炼铋富集废汽车尾气催化剂中铂族金属的方法，其特征在于：所述步骤三中熔体自然冷却时表面覆盖有耐火材料粉。

7.根据权利要求6所述的一种火法还原熔炼铋富集废汽车尾气催化剂中铂族金属的方法，其特征在于：所述坩埚为石墨坩埚、陶瓷坩埚或黏土坩埚。

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