国内铂族金属收回现状

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所属分类:铂回收 铂铑丝回收

欧美与日本等发达国家对于从废催化剂中回收铂族金属 等贵金属这一工作,从上个世纪五十年来就进行了深入研究, 及至当前,已经形成了一个规模较大、体制较为完善的产业。 而观察我国铂族金属回收的状况,由于起步较晚、原油与金属 价格的上升,以及国家环保政策的颁布,都使得铂族收回工作 一直受到约束。好在从上个世纪七十年代初开始,我国一些石 化企业已经与清华大学等高等院校进行了合作,在从废催化剂 中提纯铂族金属这一方面获得了明显的进展与成就。

3 回收技术之湿法工艺 国内已经建设有许多铂族金属的精炼工厂,其所具有的相 关设施、所处的周边环境、所在地区污水处理时投入的净水剂 标准以及操作人员的素质水平都有较大的差异,因此,所采用 的回收技术也有所不同。本段试探讨回收铂族金属(铂和钯) 所用的湿法工艺。

3.1 铂(Pt)回收

国内铂族金属收回现状

3.1.1 硫酸(H2SO4)选择溶解载体(Al2O3)法 硫酸在溶解载体Al2O3时,活性成分铼可以同时溶解,但铂 却不会溶解,这时可以借助树脂吸附法,将溶液中的铼吸收出 来进行回收,而剩余在不溶解的金属渣中的铂,也可以借此进 行回收。具体工艺流程见图1: 图1 选择溶解法的流程

3.1.2 全溶解法 具体工艺流程见图 2,全溶解法的化学反应机理为 H2SO4 + HCl + H2O + 氧化剂。在处理过程中,全溶解法可以使铂等 贵金属与Al2O3载体全部溶解,于溶液中生成Fe3+、Al3+、Cl-、SO2 -4 等阴阳离子,再通过阴阳离子的吸附作用,将贵金属Pt的相关 化合物进行分离与富集。现阶段,全溶解法在我国应用非常广 泛,已经具有产业化的局面,是我国当前进行废催化剂铂族金 属回收的主流方法。图2 全溶解法的工艺流程

3.1.3 高温碱溶法 昆明市的研究所研制出一种可进行工业应用的铂金属回 收法,即在高温状态下借助碱将Al2O3进行熔融,生成一种可溶 于水的新物质——NaAl2O3。铂在反应过程中不会溶解,因此这 法可以实现铂金属的分离与富集。具体工艺流程见图3: (下转第57页) 技术管理 552015年4月 图3 高温碱溶法的工艺流程

3.2 钯(Pd)回收 本段试探讨铂族金属——钯的回收方法。上世纪九十年 代,我国采用Pd/Al203、Pd-Pt/Al203、Au-Pd/Si02等方式对钯进行 回收。具体方法有水溶液氯化法、锌铝置换法,等等。 Na2S 在沉淀铂族金属时是有一定的顺序与效果的,具体 为:Pd最好,Pt次之,Rh和Ir最差。因此,Na2S在对钯进行沉淀 操作时,可以将钯从王水、硫酸或盐酸等不同酸碱度的溶液中 沉淀出来。Na2S 不与 Al3+ 结合,因此 Al3+ 离子依然存在于溶液 中,不会形成固体。正因为如此,钯得以被彻底分离出来。具 体工艺流程见图5。 图5 钯回收的工艺流程

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3.3 铑(Rh)回收 铑金属经常在石油化工与医药制药领域作为催化剂来使 用,化学反应完成后会产出大量的有机废液、废渣,较难回收。 若采取焚烧方式,将会对有机物造成破坏,生成新的单质、氧化 物,其中部分成分将会挥发。温度越高,挥发越充分,铑的损失 也就越严重,因此,需要在控制焚烧温度的同时,选择锍捕集- 铝热活化的方法将铑从废催化剂中提出出来。目前,对于铑的 分离与富集已经形成了产业化局面。

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铂回收

4 回收技术之火法工艺 部分贵金属催化剂废渣中含有难溶的载体,如 α -Al203基 与 Si02基以及沸石基。这类贵金属若要回收必须进行火法提 炼。常用的火法设备有:三相的交流电弧炉与回转炉,还有等 离子的熔炼炉,等等。相较于前文详细阐述的湿法工艺,火法 存在着一定的局限性,通常只能用于含有难溶载体的部分贵金 属催化剂废渣。

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5 结语 资源的匮乏、成本的昂贵、需求量的不断加大,都使得石油 化工企业不得不加强对废催化剂中铂族金属的回收利用,因 此,新的技术工艺被研究出来,只为提高钯、铑、铂等铂族金属 的回收率与利用率。本文介绍了湿法与火法两种处理方式,其 中湿法因成本低廉、可行性高而成为回收铂族金属的主要方 法,火法的适用范围仍比较狭窄,有待进一步研究。

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