CN114774696B - 一种清洁高效的捕集和富集催化剂中铂族金属的方法 - Google Patents
一种清洁高效的捕集和富集催化剂中铂族金属的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114774696B CN114774696B CN202210276977.0A CN202210276977A CN114774696B CN 114774696 B CN114774696 B CN 114774696B CN 202210276977 A CN202210276977 A CN 202210276977A CN 114774696 B CN114774696 B CN 114774696B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- platinum group
- catalyst
- slag
- group metals
- trapping
- 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.)
- Active
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 86
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 86
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims abstract description 66
- -1 platinum group metals Chemical class 0.000 title claims abstract description 57
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 38
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims abstract description 65
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 claims abstract description 40
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims abstract description 33
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 33
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical group [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 32
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 20
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims abstract description 10
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims abstract description 8
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000011449 brick Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 14
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 10
- 229910052878 cordierite Inorganic materials 0.000 claims description 7
- JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N dimagnesium dioxido-bis[(1-oxido-3-oxo-2,4,6,8,9-pentaoxa-1,3-disila-5,7-dialuminabicyclo[3.3.1]nonan-7-yl)oxy]silane Chemical compound [Mg++].[Mg++].[O-][Si]([O-])(O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2)O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2 JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 238000007667 floating Methods 0.000 claims description 7
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- QMQXDJATSGGYDR-UHFFFAOYSA-N methylidyneiron Chemical class [C].[Fe] QMQXDJATSGGYDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract description 5
- 238000004064 recycling Methods 0.000 abstract description 4
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 abstract description 2
- 238000009833 condensation Methods 0.000 abstract 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 abstract 1
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 description 14
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 7
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 6
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 6
- QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N Copper oxide Chemical compound [Cu]=O QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 5
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 5
- 239000005751 Copper oxide Substances 0.000 description 4
- 229910000431 copper oxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 4
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 2
- 239000012847 fine chemical Substances 0.000 description 2
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 2
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N sodium oxide Chemical class [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001948 sodium oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001926 trapping method Methods 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 150000002222 fluorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000010814 metallic waste Substances 0.000 description 1
- 238000004376 petroleum reforming Methods 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001698 pyrogenic effect Effects 0.000 description 1
- 238000011946 reduction process Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 description 1
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
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
- C22B7/00—Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
- C22B7/001—Dry processes
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Geology (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
本发明涉及一种清洁高效的捕集和富集催化剂中铂族金属的方法，属于贵金属回收技术领域。将含铂族金属的催化剂、造渣剂、Al2O3或MgO陶瓷碎片混匀成混合物料，将混合物料与初始捕集剂放置在石墨坩埚或高碳砖炉衬内；在Ar+5~10%H2的气氛条件下进行感应熔炼或者将Ar+5~10%H2通入熔池进行吹气熔炼，得到合金熔体和熔融态残渣；排除熔融态残渣后，往合金熔体中再次加入混合物料进行捕集催化剂中的铂族金属，经过多次捕集后得到铂族金属富集物。本发明工艺流程简单，易于实施，实现催化剂中铂族金属火法捕集回收的半连续性生产，可获得超高的铂族金属直收率，铂族金属直收率大于99.6%，残渣经过冷凝后形成玻璃态残渣。
Description
技术领域
本发明涉及一种清洁高效的捕集和富集催化剂中铂族金属的方法，属于贵金属回收技术领域。
背景技术
我国铂族金属原矿资源十分匮乏，远景储量不到400吨；然而，我国处于经济快速发展时期，铂族金属用量逐年增加，已成为世界铂族金属第一消耗大国，依靠现有的矿产资源远不能满足工业发展的需要，导致我国铂族金属资源的供需矛盾十分突出。我国汽车、石油化工及精细化工等产业处于高速发展阶段，需要使用大量的铂族金属作为催化剂的活性组分。例如，约60%的Pt、84%的Pd和Rh主要用于制备汽车尾气净化催化剂。预计在2025年，我国的汽车保留量将超过美国成为全球第一位。另外，我国政府对汽车尾气治理日益严格，随着国六标准的实施以及对重型车实现严格的国四排放标准，将导致单车铂族金属的质量逐渐增加。因此，从失效汽车催化剂中回收铂族金属十分重要。失效汽车催化剂回收技术流程包括催化剂的预处理、富集和精炼。其中，富集工艺是决定铂族金属能否高效回收的关键。富集工艺可分为火法和湿法两大类。湿法工艺设备简单和成本低，但铑的回收率不高，且会产生大量难处理的废酸。火法工艺主要有金属/硫化物捕集法，其本质是利用贵金属捕集剂（金属或硫化物）与铂族金属的强亲和力达到提取废汽车催化剂中铂族金属的目的。由于捕集剂的用量较少，捕集剂的质量通常不超过失效汽车催化剂质量的1/10，少量的捕集剂能够达到富集铂族金属的目的。火法捕集法具有处理量大、铂族金属捕集率高的优点。随着含铂族金属催化剂产品的不断更新换代，未来将产生大量的失效汽车尾气净化催化剂、石油重整催化剂、精细化工行业催化剂等含铂族金属的失效催化剂。因此，开展铂族金属废料高效回收，实现资源循环利用，是解决我国铂族金属矿产资源严重不足、供需矛盾突出问题的必然选择，同时也具有明显的经济效益。
目前，火法捕集催化剂中铂族金属主要以等离子熔炼铁捕集、电炉熔炼铜捕集回收铂族金属的技术，但存在如下问题：（1）当采用Fe作为捕集剂时，由于Fe的熔点高，通常采用比较昂贵的等离子熔炼设备，熔炼捕集铂族金属的温度通常高于1973K，设备维护成本高，需要采用特殊的耐火材料；（2）当采用Cu作为捕集剂时，需要将Cu捕集后的Cu-PGMs（PGMs为铂族金属）进行进一步富氧吹炼形成氧化铜，或者电解Cu-PGMs合金，获得铂族金属富集物，富氧吹炼和电解精炼都增加了能耗的过程；（3）无论采用Fe还是Cu作为捕集剂，需要采用碳将铁氧化物或者铜氧化物还原成金属Fe或者金属Cu才能捕集铂族金属，还原过程产生了大量的含碳废气；（4）无论是采用何种铂族金属捕集剂，都会有少量的铂族金属以复合氧离子的形态损失在熔渣中，影响铂族金属的直收率；（5）无论是采用何种铂族金属捕集剂，捕集过程中的熔渣都对耐火材料有一定的侵蚀，缩短了耐火材料的寿命；（6）目前的熔炼捕集技术通常采用对环境有害或对炉衬具有强腐蚀性的氟化物、氯化物、硼化物或氧化钠作为造渣剂。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题及不足，本发明提供一种清洁高效的捕集和富集催化剂中铂族金属的方法。具体为：（1）创新性地使用安全可靠的Ar+5~10%H2混合气体避免铂族金属以复合氧离子的形态损失在熔渣中，并且Ar+5~10%H2混合气体也是一种安全（不易爆燃）清洁（无碳排放）还原剂还原铜氧化物；（2）采用石墨坩埚或高碳砖作为耐火材料，避免了耐火材料的侵蚀；（3）采用低熔点的饱和碳铁替代传统的金属铁作为铂族金属捕集剂，使铁捕集催化剂中铂族金属的熔炼捕集温度由1973K降低到1573K~1623K；（4）采用CaO和SiO2作为造渣剂，避免采用氟化物、氯化物、硼化物或氧化钠作为造渣剂，且通过调整CaO和SiO2的质量比，使产生的残渣为环保的玻璃态渣；（5）本专利采用半连续式捕集技术，通过添加一次初始捕集剂多次循环连续捕集催化剂中铂族金属（采用含铂族金属的合金熔体循环捕集催化剂中铂族金属，并且利用了合金熔体的余热，具有明显的节约能耗的作用），达到富集铂族金属的目的。
本发明通过以下技术方案实现。
一种清洁高效的捕集和富集催化剂中铂族金属的方法，其包含以下工艺步骤：
步骤1：将含铂族金属的催化剂、造渣剂、Al2O3或MgO陶瓷碎片混匀成混合物料，将混合物料与初始捕集剂（质量比不限）放置在石墨坩埚或高碳砖炉衬内，其中造渣剂控制质量比为1≤CaO/SiO2≤2.4；
步骤2：在Ar+5~10%H2的气氛条件下进行感应熔炼或者将Ar+5~10%H2通入熔池进行吹气熔炼，熔炼温度为1573K~1623K，熔炼时间为0.5~1h；
步骤3：熔炼捕集后熔渣浮于合金熔体上面，在熔融状态下从上部排除熔渣，熔渣冷凝后形成玻璃态残渣；
步骤4：排除熔渣后，往合金熔体中再次加入步骤1的混合物料进行捕集催化剂中的铂族金属，重复步骤2、3和4，经过多次捕集后实现铂族金属在合金熔体中的富集，合金熔体经冷却后得到铂族金属富集物。
所述步骤1中含铂族金属的催化剂是以氧化物为载体的催化剂，包括堇青石载体的失效汽车催化剂、以氧化铝为载体的石化催化剂中的一种或两种。
所述步骤1中初始捕集剂为金属硅、金属铜、饱和碳铁、铜氧化物中的一种或多种。
所述步骤1的Al2O3或MgO陶瓷碎片的添加量控制在使液态熔渣中的Al2O3或MgO的含量处于轻微过饱和状态，轻微过饱和状态为使熔渣中固态Al2O3或MgO颗粒的总含量不超过液态熔渣总质量的0.2%。
上述步骤2中Ar+5~10%H2的气氛条件是指H2气占Ar气和H2气混合气总体积的5~10%。
本发明的有益效果是：
（1）本发明工艺流程简单，易于实施，实现催化剂中铂族金属火法捕集回收的半连续性生产，可获得超高的铂族金属直收率，铂族金属直收率大于99.6%。
（2）本发明可有效解决铂族金属以复合氧离子形态损失在熔渣中的问题，并解决耐火材料被熔渣侵蚀的问题，整个捕集过程安全和清洁无污染，无碳和废水排放，是一种清洁高效回收催化剂中铂族金属的新方法。
（3）本发明不仅可以单独回收以堇青石为载体的失效汽车催化剂、以氧化铝为载体的石化催化剂，也可以同时回收上述两种催化剂。
附图说明
图1是本发明工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，对本发明作进一步说明。
实施例1
如图1所示，该清洁高效的捕集和富集催化剂中铂族金属的方法，其包含以下工艺步骤：
步骤1：将含铂族金属的催化剂（堇青石为载体，其中SiO2含量为24.95wt%，Al2O3含量为40.98wt%，MgO含量为6.52wt%，Pd的含量为2974ppmw, Rh的含量为208 ppmw）、造渣剂（CaO/SiO2质量比为2.4，总质量占失效汽车催化剂质量的70%）、Al2O3陶瓷碎片（添加量为液态熔渣总质量的10%，使液态熔渣中的Al2O3处于轻微过饱和状态）混匀成混合物料，将混合物料与初始捕集剂（Cu2O）按质量比为8：1放置在石墨坩埚内；
步骤2：在Ar+10%H2的气氛条件下进行感应熔炼，熔炼温度为1573K，熔炼时间为0.5h，Pd和Rh的捕集率分别为99.8%和99.6%；
步骤3：熔炼捕集后熔渣浮于合金熔体上面，在熔融状态下从上部排除熔渣，熔渣冷凝后形成玻璃态残渣；
步骤4：排除熔渣后，往合金熔体中再次加入步骤1相同质量的混合物料进行捕集催化剂中的铂族金属，重复步骤2、3和4，经过共6次捕集后实现铂族金属在合金熔体中的富集，合金熔体经冷却后得到铂族金属富集物（Pd的含量为7.6wt.%，Rh的含量为0.53wt.%）。
实施例2
如图1所示，该清洁高效的捕集和富集催化剂中铂族金属的方法，其包含以下工艺步骤：
步骤1：将含铂族金属的催化剂（堇青石为载体，其中SiO2含量为24.95wt%，Al2O3含量为40.98wt%，MgO含量为6.52wt%，Pd的含量为2974 ppmw, Rh的含量为208 ppmw）、造渣剂（CaO/SiO2质量比为1，总质量占失效汽车催化剂质量的65%）、Al2O3陶瓷碎片（添加量为液态熔渣总质量的15%，使液态熔渣中的Al2O3处于轻微过饱和状态）混匀成混合物料，将混合物料与初始捕集剂（金属Cu）按质量比为9：1放置在石墨坩埚内；
步骤2：在Ar+10%H2的气氛条件下进行感应熔炼，熔炼温度为1623K，熔炼时间为1h，Pd和Rh的捕集率分别为99.8%和99.7%；
步骤3：熔炼捕集后熔渣浮于合金熔体上面，在熔融状态下从上部排除熔渣，熔渣冷凝后形成玻璃态残渣；
步骤4：排除熔渣后，往合金熔体中再次加入步骤1相同质量的混合物料进行捕集催化剂中的铂族金属，重复步骤2、3和4，经过共10次捕集后实现铂族金属在合金熔体中的富集，合金熔体经冷却后得到铂族金属富集物（Pd的含量为14.1wt.%，Rh的含量为0.98wt.%）。
实施例3
如图1所示，该清洁高效的捕集和富集催化剂中铂族金属的方法，其包含以下工艺步骤：
步骤1：将含铂族金属的汽车催化剂（堇青石为载体，其中SiO2含量为24.95wt%，Al2O3含量为40.98wt%，MgO含量为6.52wt%，Pd的含量为2974ppmw，Rh的含量为208 ppmw）、造渣剂（CaO/SiO2质量比为1.5，总质量占失效汽车催化剂质量的73%）、MgO陶瓷碎片（添加量为液态熔渣总质量的9%，使液态熔渣中的MgO处于轻微过饱和状态）混匀成混合物料，将混合物料与初始捕集剂（饱和碳铁，碳含量为18.8at.%）按质量比为9：1放置在以高碳砖为炉衬的熔炼炉内；
步骤2：在Ar+6%H2的气氛条件下进行感应熔炼，熔炼温度为1623K，熔炼时间为1h，Pd和Rh的捕集率分别为99.8%和99.6%；
步骤3：熔炼捕集后熔渣浮于合金熔体上面，在熔融状态下从上部排除熔渣，熔渣冷凝后形成玻璃态残渣；
步骤4：排除熔渣后，往合金熔体中再次加入步骤1相同质量的混合物料进行捕集催化剂中的铂族金属，重复步骤2、3和4，经过共7次捕集后实现铂族金属在合金熔体中的富集，合金熔体经冷却后得到铂族金属富集物（Pd的含量为9.94wt.%，Rh的含量为0.69wt.%）。
实施例4
如图1所示，该清洁高效的捕集和富集催化剂中铂族金属的方法，其包含以下工艺步骤：
步骤1：将含铂族金属的石化催化剂（氧化铝为载体，其中Al2O3含量为92.5wt%，Pd的含量为2045ppmw）、造渣剂（CaO/SiO2质量比为2.4，总质量占失效汽车催化剂质量的2倍）、MgO陶瓷碎片（添加量为液态熔渣总质量的9%，使液态熔渣中的MgO处于轻微过饱和状态）混匀成混合物料，将混合物料与初始捕集剂（饱和碳铁，碳含量为19.1at.%）按质量比为8：1放置在以高碳砖为炉衬的熔炼炉内；
步骤2：在Ar+6%H2的气氛条件下进行感应熔炼，熔炼温度为1623K，熔炼时间为1h，Pd的捕集率分别为99.8%；
步骤3：熔炼捕集后熔渣浮于合金熔体上面，在熔融状态下从上部排除熔渣，熔渣冷凝后形成玻璃态残渣；
步骤4：排除熔渣后，往合金熔体中再次加入步骤1相同质量的混合物料进行捕集催化剂中的铂族金属，重复步骤2、3和4，经过共6次捕集后实现铂族金属在合金熔体中的富集，合金熔体经冷却后得到铂族金属富集物（Pd的含量为2.99wt%）。
实施例5
如图1所示，该清洁高效的捕集和富集催化剂中铂族金属的方法，其包含以下工艺步骤：
步骤1：将失效汽车催化剂（堇青石为载体，其中SiO2含量为24.95wt%，Al2O3含量为40.98wt%，MgO含量为6.52wt%，Pd的含量为2974 ppmw, Rh的含量为208 ppmw）、造渣剂（CaO/SiO2质量比为1，总质量占失效汽车催化剂质量的90%）、以氧化铝为载体石化催化剂（Al2O3含量为92.5wt%，Pd的含量为2045ppmw，质量占失效汽车催化剂质量的21%），MgO陶瓷碎片（添加量为液态熔渣总质量的9%，使液态熔渣中的MgO处于轻微过饱和状态）混匀成混合物料，将混合物料与初始捕集剂（金属Cu）按质量比为9：1放置在石墨坩埚内；
步骤2：在Ar+10%H2的气氛条件下进行感应熔炼，熔炼温度为1623K，熔炼时间为1h，Pd和Rh的捕集率分别为99.8%和99.7%；
步骤3：熔炼捕集后熔渣浮于合金熔体上面，在熔融状态下从上部排除熔渣，熔渣冷凝后形成玻璃态残渣；
步骤4：排除熔渣后，往合金熔体中再次加入步骤1的相同质量的混合物料进行捕集催化剂中的铂族金属，重复步骤2、3和4，经过共5次捕集后实现铂族金属在合金熔体中的富集，合金熔体经冷却后得到铂族金属富集物（Pd的含量为6.65wt.%，Rh的含量为0.405wt.%）。
以上结合附图对本发明的具体实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (2)
1.一种清洁高效的捕集和富集催化剂中铂族金属的方法，其特征在于包含以下工艺步骤：
步骤1：将含铂族金属的催化剂、造渣剂、Al2O3或MgO陶瓷碎片混匀成混合物料，将混合物料与初始捕集剂放置在石墨坩埚或高碳砖炉衬内，其中造渣剂控制质量比为1≤CaO/SiO2≤2.4；
步骤2：在Ar+5~10%H2的气氛条件下进行感应熔炼或者将Ar+5~10%H2通入熔池进行吹气熔炼，熔炼温度为1573K~1623K，熔炼时间为0.5~1h；
步骤3：熔炼捕集后熔渣浮于合金熔体上面，在熔融状态下从上部排除熔渣，熔渣冷凝后形成玻璃态残渣；
步骤4：排除熔渣后，往合金熔体中再次加入步骤1的混合物料进行捕集催化剂中的铂族金属，重复步骤2、3和4，经过多次捕集后实现铂族金属在合金熔体中的富集，合金熔体经冷却后得到铂族金属富集物；
所述步骤1中初始捕集剂为金属铜、饱和碳铁中的一种；
所述步骤1的Al2O3或MgO陶瓷碎片的添加量控制在使液态熔渣中的Al2O3或MgO的含量处于轻微过饱和状态，轻微过饱和状态为使熔渣中固态Al2O3或MgO颗粒的总含量不超过液态熔渣总质量的0.2%。
2.根据权利要求1所述的清洁高效的捕集和富集催化剂中铂族金属的方法，其特征在于：所述步骤1中含铂族金属的催化剂是以氧化物为载体的催化剂，包括堇青石载体的失效汽车催化剂、以氧化铝为载体的石化催化剂中的一种或两种。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210276977.0A CN114774696B (zh) | 2022-03-21 | 2022-03-21 | 一种清洁高效的捕集和富集催化剂中铂族金属的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210276977.0A CN114774696B (zh) | 2022-03-21 | 2022-03-21 | 一种清洁高效的捕集和富集催化剂中铂族金属的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114774696A CN114774696A (zh) | 2022-07-22 |
| CN114774696B true CN114774696B (zh) | 2024-03-01 |
Family
ID=82425183
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210276977.0A Active CN114774696B (zh) | 2022-03-21 | 2022-03-21 | 一种清洁高效的捕集和富集催化剂中铂族金属的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114774696B (zh) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115323188B (zh) * | 2022-07-27 | 2023-11-07 | 中南大学 | 一种铜捕集失效催化剂中铂族金属的方法 |
| CN115612858B (zh) * | 2022-08-22 | 2023-12-19 | 中南大学 | 一种通过多次排渣捕集pgm二次资源中铂族金属的方法 |
| CN115612859B (zh) * | 2022-10-28 | 2024-02-09 | 安徽工业大学 | 一种铋捕集废催化剂中铂族金属的方法 |
| CN116065029A (zh) * | 2023-02-02 | 2023-05-05 | 河北程睿环保集团有限公司 | 一种从三元催化器中提取贵金属的工艺 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109280774A (zh) * | 2018-10-29 | 2019-01-29 | 昆明理工大学 | 一种从失效催化剂中提取和富集稀贵金属的方法 |
| CN109628752A (zh) * | 2019-01-10 | 2019-04-16 | 徐州浩通新材料科技股份有限公司 | 电弧炉回收铂族金属的工艺流程 |
| CN110129579A (zh) * | 2019-04-03 | 2019-08-16 | 江西瑞林稀贵金属科技有限公司 | 一种工业污泥资源化无害处理方法 |
| CN111549225A (zh) * | 2020-04-17 | 2020-08-18 | 金川集团股份有限公司 | 一种回收富集低品位贵金属复杂物料中贵金属的方法 |
-
2022
- 2022-03-21 CN CN202210276977.0A patent/CN114774696B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109280774A (zh) * | 2018-10-29 | 2019-01-29 | 昆明理工大学 | 一种从失效催化剂中提取和富集稀贵金属的方法 |
| CN109628752A (zh) * | 2019-01-10 | 2019-04-16 | 徐州浩通新材料科技股份有限公司 | 电弧炉回收铂族金属的工艺流程 |
| CN110129579A (zh) * | 2019-04-03 | 2019-08-16 | 江西瑞林稀贵金属科技有限公司 | 一种工业污泥资源化无害处理方法 |
| CN111549225A (zh) * | 2020-04-17 | 2020-08-18 | 金川集团股份有限公司 | 一种回收富集低品位贵金属复杂物料中贵金属的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114774696A (zh) | 2022-07-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN114774696B (zh) | 一种清洁高效的捕集和富集催化剂中铂族金属的方法 | |
| CN111575489B (zh) | 一种火法处理废汽车尾气催化剂的方法 | |
| CN108823418B (zh) | 失效汽车催化剂协同回收贵金属的方法 | |
| US10106868B2 (en) | Process for extracting noble metals from anode slime | |
| CN101509077B (zh) | 矿相重构从汽车催化剂中提取铂钯铑的方法 | |
| CN113802014B (zh) | 一种火法回收氧化铝基废催化剂中铂族金属的方法 | |
| CN113881856B (zh) | 一种从氧化铝载体废催化剂中回收铂族金属的方法 | |
| CN105400962A (zh) | 一种从废催化剂中回收铂族金属的方法 | |
| CN114990347B (zh) | 一种火法熔炼回收废催化剂中铂族金属的方法 | |
| CN110878385A (zh) | 一种利用电解铝碳渣生产钢水沉淀脱氧剂的方法 | |
| JP2018145479A (ja) | 白金族金属の回収方法 | |
| CN111549225B (zh) | 一种回收富集低品位贵金属复杂物料中贵金属的方法 | |
| CN1257295C (zh) | 一种火法提取镍的生产方法 | |
| CN109136532A (zh) | 废弃线路板与汽车尾气废催化剂协同资源化的方法 | |
| JP4505843B2 (ja) | 銅の乾式精錬方法 | |
| CN115323188B (zh) | 一种铜捕集失效催化剂中铂族金属的方法 | |
| CN111705223B (zh) | 一种铅玻璃与废催化剂协同处置的方法 | |
| CN116814974A (zh) | 以镍铁尾渣为熔剂火法回收汽车废催化剂中铂族金属的方法 | |
| CN114381610B (zh) | 废汽车催化剂贵金属的绿色高效回收方法 | |
| CN115612858B (zh) | 一种通过多次排渣捕集pgm二次资源中铂族金属的方法 | |
| CN112813278A (zh) | 一种铜浮渣的回收处理方法 | |
| CN113621869B (zh) | 一种从含铂族金属的铁硅磷合金中去除硅和磷的方法 | |
| CN114540631B (zh) | 一种铜浮渣熔炼回收有价金属的方法 | |
| CN106756033A (zh) | 一种分离铁渣中的铁和贵金属的方法 | |
| CN117721303A (zh) | 一种废弃汽车三元催化剂火法熔炼富集生产低硅贵铁的方法 |
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 | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |