JP2692882B2 - 廃触媒からの貴金属の回収方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、廃触媒の担持上に担持された高価な貴金属
を回収するための方法に関する。

（従来技術とその問題点） 各種プラントにおける各種化学反応を促進したり自動
車等の廃棄ガスを分解するために、イリジウム、ロジウ
ム、パラジウム及び白金等の白金族金属をアルミナ等の
担体上に担持させた貴金属触媒が使用されている。該触
媒は使用に伴ってその触媒活性が失活し最終的には廃棄
されるが、該触媒に担持されている前記貴金属が高価で
あり、該貴金属を回収し再使用することができれば触媒
コストの低減及び資源の有効利用の観点からして極めて
有意義である。

従来から該貴金属の回収が各種方法により試みられて
いる。例えば王水を使用して前記貴金属を溶解し、回収
する王水法では、王水から貴金属を単離する工程が煩雑
であり回収される貴金属の純度もかなり低くなるという
欠点があり、該王水法は他の回収法に置換されている。

例えばイリジウムをアルミナに担持させた触媒又はロ
ジウムをアルミナに担持させた触媒から前記イリジウム
又はロジウムを回収するためには、これらの触媒を水酸
化カリウムと硝酸カリウムを使用してアルカリ溶融し、
更に塩酸で加熱して溶解することによりイオン化し回収
する方法が採用されている。しかしながら該方法により
アルカリ溶融された貴金属酸化物は非常に塩酸に溶け難
く多量の塩酸を必要とするため経済的でなくしかも前記
塩酸の後処理に手間が掛かるという欠点がある。又前記
ロジウム担持アルミナ触媒からのロジウム回収法として
は前記方法以外に、該触媒を塩酸−塩素ガスで処理して
溶解させる方法も採用されている。しかしながら該方法
でもロジウムが塩酸−塩素ガスに溶解し難くロジウムが
残存するという欠点がある。

（発明の目的） 本発明は、前記従来技術の欠点を解消し、アルミナ等
の無機質担体上に担持されたイリジウムやロジウムをは
じめとする貴金属粒子を比較的温和な条件で回収し、触
媒の製造コストを低減するとともに希少価値のある貴金
属類を有効に再利用することを可能にする方法を提供す
ることを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、無機質単体上に貴金属素子を担持させて成
る廃触媒表面に、炭水化物及びハロゲン化アルカリを含
む溶液層を形成し、その後該触媒を塩素気流中で加熱し
て前記貴金属粒子を可溶性塩に変換し、該塩を回収する
ことから成る貴金属の回収方法である。

以下本発明を詳細に説明する。

本発明における貴金属の溶解機構は次のように推測す
ることができる。

つまり触媒の細孔内に、炭水化物とハロゲン化アルカ
リが入り込み、該触媒を塩素ガスで処理する際に前記炭
水化物が分解して炭素を析出する。すると該炭素により
前記細孔内の貴金属酸化物が還元され、前記ハロゲン化
アルカリと反応して容易に可溶性化合物に変換されて、
最終的な回収率が向上する。例えば担体上に担持された
貴金属を酸化イリジウム、使用するハロゲン化アルカリ
を塩化ナトリウムとすると、得られる前記可溶性化合物
はNa₂IrCl₆となり、該化合物は水にも溶解する可溶性の
良好な化合物であり単に水で前記触媒を洗浄するのみで
イリジウム化合物の水溶液が回収される。

本発明で使用される貴金属，無機質担体、炭水化物及
びハロゲン化アルカリの種類は、前記溶解機構に従って
貴金属の溶解が生ずるものであれば何等限定されない。
貴金属としては例えばイリジウム、ロジウム、パラジウ
ム及び白金があり、これらの貴金属は多くの場合廃触媒
の無機質担体上で酸化物として存在する。本発明で担体
上に担持された貴金属とは、貴金属単体と貴金属酸化物
の両者を意味するものである。該貴金属を保持するため
の無機質担体としては、例えばアルミナ、シリカ及びシ
リカ−アルミナ等の酸化物担体がある。又炭水化物とし
ては、フルクトース等の単糖類、サッカロース等の二糖
類及びイヌリン等の多糖類の糖類、該糖類の還元誘導体
（該アルコール、デオキシ糖類）、酸化誘導体（糖酸
等）、脱水誘導体（グリコセエン等）及び他の誘導体
（アミノ糖等）を使用することができる。又ハロゲン化
アルカリとしては安価で入手し易い塩化ナトリウムを使
用すれば十分であるが、他のハロゲン化アルカリ例えば
塩化カリウム等を使用することも可能である。

本発明では、まず前記廃触媒表面に前記炭水化物及び
ハロゲン化アルカリを含む溶液層を形成する。該溶液層
の形成は、前記廃触媒を溶液に含浸したり、刷毛等で前
記溶液を前記廃触媒上に塗布したりすることにより行う
ことができる。次いで好ましくは該触媒を乾燥した後、
塩素気流中400〜900℃の温度で熱処理を行い、前述の通
り前記炭水化物を分解して前記触媒の細孔内に炭素を析
出させ、該炭素により担持されている貴金属酸化物を対
応する貴金属原子に還元し、該貴金属原子を前記ハロゲ
ン化アルカリと反応させて可溶性貴金属化合物に変換す
る。このように生成した貴金属化合物は、前記化合物が
担持された触媒を水好ましくは純水で洗浄等することに
より容易に単離される。

（実施例） 以下本発明の実施例を記載するが、該実施例は本発明
を限定するものではない。

実施例１ ２重量％のイリジウムが担持されたアルミナ触媒ペレ
ット100gを飽和砂糖水に含浸した後110℃で乾燥し、更
に飽和食塩水に含浸し110℃で乾燥した。該アルミナ触
媒を塩素気流中600℃で１時間加熱した。該触媒を容器
から取り出し純水でイリジウム化合物を抽出しかつ触媒
を濾過し洗浄した。得られた液中のイリジウム量は単体
として1.7g（収率85％）であった。

実施例２ ３重量％のロジウムが担持されたアルミナ触媒ペレッ
ト100gを飽和砂糖水に含浸した後130℃で乾燥し、更に
飽和食塩水に含浸し130℃で乾燥した。該アルミナ触媒
を塩素気流中800℃で45分加熱した。加熱後塩素気流中
に維持したまま400℃まで冷却した後、該触媒を容器か
ら取り出し純水でロジウム化合物を抽出しかつ触媒を濾
過し洗浄した。得られた液中のロジウム量は単体として
2.46g（収率82％）であった。

（発明の効果） 本発明は、廃触媒上に担持された貴金属粒子特に貴金
属酸化物粒子を、塩素ガスによる炭水化物の分解により
生じた炭素により対応する貴金属粒子に還元し、該貴金
属粒子をハロゲン化アルカリと反応させて可溶性貴金属
化合物に変換し該可溶性化合物を純水等で抽出して回収
するようにした貴金属の回収方法である。

従って本発明により廃触媒上の貴金属粒子の回収を行
うと、従来のように塩酸等にも難溶性である貴金属やそ
の酸化物の換わりに水にも可溶である貴金属化合物が生
成し、該化合物を抽出することにより容易かつ高収率で
貴金属を回収することが可能になる。しかも王水は勿論
塩酸を使用する必要もなく、得られる抽出液中からの前
記貴金属化合物の回収が非常に簡単で、高純度の貴金属
化合物を得ることができる。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】無機質担体上に貴金属粒子を担持させて成
   る廃触媒表面に、炭水化物及びハロゲン化アルカリを含
   む溶液層を形成し、その後該触媒を塩素気流中で加熱し
   て前記貴金属粒子を可溶性塩に変換し、該塩を回収する
   ことから成る貴金属の回収方法。
2. 【請求項２】無機質担体がアルミナ、貴金属粒子がイリ
   ジウム及び／又はロジウム、炭水化物が砂糖、ハロゲン
   化アルカリが塩化ナトリウムである請求項１に記載の方
   法。