「昆明较大的回收黄金的店」,碱法溶解一般需要加压

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所属分类:金回收

「昆明较大的回收黄金的店」,碱法溶解一般需要加压

「昆明较大的回收黄金的店」,碱法溶解一般需要加压
王亚军等汽车尾气净化催化剂贵金属回收技术
自1975年开始,催化转化器就被安装到汽车排气系统中,目前几乎所有的在用及新汽油车和柴油车都安装有此装置,以控制汽车尾气污染催化剂转化器是目前最重要的汽车尾气污染控制装置,其由壳体、垫层、催化剂及其他附件组成,催化剂是其核心。经过近40年的发展,汽车发动机技术不断提高,燃油品质逐步改善,新的排放控制技术的引人,排放法规的日益严格,使得催化剂也经历了几代的发展和改变,但截至目前,催化剂的活性组分依然主要采用铂回收族金属,和,虽然其用量已经较以往大大减少,但还是不能或缺的。
随着工业汽车、化工、电子、玻璃、医药、石油等的快速发展,人们对贵金属投资热情的不断膨胀以及贵金属饰品需求量的增加,贵金属的需求量也在日益增加。但全球能源供应紧张、油价上涨、劳动纠纷、安全问题等影响着全球贵金属的产量。汽车工业是,和的最大市场,全球汽车催化剂对,的需求占到总需求的40%一60%,占到约80%。和的需求量逐年减少,而在逐渐增加,这是因为汽车催化剂中的活性组分逐渐采用相对廉价的取代价格昂贵的和随着汽车工业的迅猛发展,报废汽车的数量也在不断增加。汽车催化转化器的使用寿命通常为5一8万,而报废的汽车催化剂就成为重要的二次资源,不仅数量大、价值高,而且其含量比最富的矿体中的含量还高得多。从表1回收比例可以看出,和的回收有60%一70%来自废汽车催化剂,则全部来自汽车催化剂。因此,从废汽车催化剂中回收具有重大的经济利益,同时也有利于生态环境。与原生矿业生产相比,催化剂回收的能耗和对生态环境的不
利影响要低许多。
1汽车尾气催化剂概述
汽车尾气催化剂一般为颗粒状或整体式。催化剂的组成分为3部分,即载体、涂层和活性组分。颗粒状催化剂一般以1203为载体,活性组分及助剂负载其上;整体式催化剂载体为堇青石蜂窝陶瓷或不锈钢,其孔密度为62载体表面涂敷高活性的1203涂层质量分数10%、30%以增大表面积,作为活性组分的贵金属,和以1一10粒径高度分散在涂层中。另外,涂层中还加有助剂,如-固溶体,以增强催化剂的性能和防止失活。催化剂的用途不同如氧化型催化剂,氧化。还原型催化剂等,贵金属成分也有差异,如,/,/,/或催化剂等。汽车催化剂中的含量根据汽车车型、排量、转化器类型和尺寸的不同而有较大差别,通常小于0·1%质量分数,或质量比约为5欧洲或10美国》如典型的三元催化剂-含有0·08%,0·04%和0「镀金的原理是什么」·5%一
0·007%质量分数。
表1汽车催化剂贵金属需求量和回收量%
汽车催化转化器位于汽车排气系统中接近发动机处,在排气高温400、800℃下,催化剂表面发生氧化还原反应,将排气中的,和转化为无害的02,20和2。和在,作用下被氧化,在,作用下被还原,这种催化转化器被称为三元催化转化器-。与发动机的氧传感器组成闭环统
2汽车尾气催化剂回收概述
汽车催化剂中的贵金属为二次资源,其回收一般由预处理、粗提和精炼3大过程组成[
1预处理是对废催化剂进行必要的破碎、细
磨等处理,取样分析其贵金属含量,确定品位。根据不同种类催化剂的物理化学性质或催化剂回收方法,采用细磨、焙烧、溶浸等方法进行预处理,可提高的回收率。汽车催化剂常会有严重的积炭和有机物掺和「铜上镀金用什么能取下来」,在进行湿法处理前需经焙烧预处理,以脱除积炭和有机物,但焙烧温度须低于500℃,维持还原性气氛,防止铂回收族金属氧化0
2粗提是使废催化剂中的与载体分离并富集,得到贵金属精矿。从汽车催化剂中回收的粗提方法有湿法和火法2大类。湿法包括载体溶解、活性组分溶解、全溶和加压氰化等方法,火法包括等离子体熔炼、金属捕集和干式氯化法等。从回收方式上可分为单独建厂回收或将汽车废催化剂送金、镍冶炼厂处理。这些方法各有其优缺点,有的方法已经被广泛使用,有的仍处于研究阶段。
3精炼是分离、浓缩和提纯浸出液中的铂回收族金属。为了浓缩和提纯浸出液中的铂回收族金属,必须采用合适的精炼方法,通常为湿法,目前使用的主要方法有还原沉淀法、溶液萃取法、离子交换法、分子识别法、阳离子交换树脂分离贱金属净化铂回收族金属溶液、片等06」
汽车催化剂中的回收受回收方法、工艺条件如温度、浓度、物料配比、时间、氧化剂、前处理、设备等多种因素的影响,回收技术的难点在于与载体的分离和富集,即粗提工艺,本文即对汽车催化剂回收的粗提方法进行较详细的
3预处理
研究表明,2还原预处理可以使以金属形态存在,使其更易溶解;而在250℃进行热预处理,可以提高浸出率,这是因为热处理消除了催化剂表面的和积碳[25]0
等卉〔对26蜂窝陶瓷催化剂的预处理进行了研究,他们采用一种物理形式的磨损洗涤方法将含的催化剂层与堇青石基体分离,探讨了处理时间、固液比、初始颗粒大小的影响。分析表明,随着磨损得到的颗粒尺寸的减小,催化剂层
表2湿法回收汽车尾气净化催化剂贵金属相关研究

王亚军等汽车尾气净化催化剂贵金属回收技术
含量增加,而堇青石含量减小。随着处理时间的增加,1203和的回收率增大,60回收率可达到82%。而固液比的影响较小,原因可能是颗粒的密度较小。研究表明,通过颗粒间的撞击和剪切作用,磨损洗涤方法可以有效地将催化剂层脱离基体。
4湿法工艺
湿法处理汽车催化剂一般是将活性组分与载体分离、溶解。由于技术相对简单「24k镀金结婚纪念币多少钱一克」,设备投资较小,湿法工艺的研究较多,其大致工艺流程为:废催化剂磨碎后,用酸溶液处理,使铂回收族金属溶解进人溶液与载体分离。工艺的核心在于浸出过程,可以在常温、高温、常压、高压下进行。湿法回收汽车催化剂相关研究见表2。
4·1载体溶解
载体溶解法适用于处理载体为1203的粒状、柱状或压制的催化剂。在常温或高温、常压或加压条件下,湿磨过的催化剂用非氧化性的酸如204或碱如溶解,其中的贵金属不溶解而留在渣中。渣用浓204蒸煮,冷却后加水,过滤,在02存在下用将滤液中的和置换沉淀,过滤,可得到硫酸铂可制取明矾。用12和将从置换渣和蒸煮渣中一起浸出,浸出液中的以为捕集剂用02沉淀,得到富集物。
周俊等人[采27]用硫酸盐化焙烧一水浸法,将汽车催化剂中的1203转化为可溶性的硫酸铂,用水溶解硫酸铂,大部分留在残渣中,渣中的回收率为95%,96%,19%。用粉于70℃置换1,回收硫酸铂溶液中低浓度的,回收率分别为95%,95%,巧0%一87%,工艺总回收率97%一99%,99%,96%0
酸法溶解的金属回收率较高,成本低,副产品明矾可返回催化剂生产厂或销售给造纸厂、自来
水丿一或污水处理厂等,但过程较复杂,其经济性与副产品销售有关。碱法溶解一般需要加压,对设备要求较高,生成的溶液粘度大,固液分离较困难,且成本较高,副产品铂酸钠价值不大。
4·2活性组分溶解
4·3全溶
全溶法是载体溶解和活性组分溶解的结合。即在较强的浸出条件与氧化气氛下,使催化剂的载体和活性组分同时溶解,然后从溶液中提取以1203为载体的球状催化剂通常采用全溶法处理,而从堇青石载体催化剂中回收,仅溶解含活性组分的氧化铂涂层,基体难以溶解而不受侵蚀。
全溶法技术可行,回收率高。缺点是耗酸量大,溶液中离子浓度高、黏性大,硅酸盐可能分解产生硅胶使过滤困难,用金属置换法从溶液中提取时,尾液处理过程较复杂。
4·4加压氰化
氰化法自19世纪末就被用于矿山提取金,至今仍是最主要的、经济的提金技术。多年来,人们一直努力寻求用类似氰化提金的方法直接处理含物料。但在常温常压下,溶液基本上不能浸出和加压氰化即是在高温加压条件下利用氰化物直接从催化剂中选择性浸出采用加压氰化或称高温氰化以提高反应温度来加快浸出速度,可使常温常压下不能氰化的发生氰化反应,且加压氰化过程对选择性高,提取流程相对较短,规模也较小,对设备腐蚀性小,能耗及成本低,氰化物容易破坏。
加压氰化浸出过程发生如下反应[5]

浸出反应速率为表面化学反应控制,根据表面态的化学反应活性金属键强度及原子态稳定性,其浸出顺序为,腩;由配合物的热力学稳定性、动力学隋性及配离子的反应活性,相应氰配合物高温下稳定慟侦序为础一
昆明贵金属研究所也对加压氰化工艺回收蜂窝陶瓷催化剂做了详细的研究。其工艺过程为,先对磨碎的催化剂物料进行加压碱浸前处理,然后进行高温加压氰化浸出。讨论了各种工艺参数对浸出的影响,包括浓度、浸出温度、压力、时间、用量、氧分压、液固比、物料粒度、气体种类02,2,空气等,并优化了工艺。预处理可打开汽车废催化剂载体对的包裹,有利于其氰化浸出;但预处理过程中,物料粒度过细或碱用量过大、温度过高、时间过长均容易形成新相重新包裹,不利于氰化试剂与有效接触;预处理渣进一步湿磨,可消除包裹,提高氰化浸出率。在优化工艺条件下,浸出率达到96·0%,97.8%,92·0%以上[3一习
加压氰化直接从汽车催化剂中选择性浸出,回收率高,对物料适应性强,无有害废渣和废气排放,废液易处理,排放污染小,属清洁、短流程工艺。该技术投资「昆明较大的回收黄金的店」回收周期短,操作环境好,使用设备少,厂房面积小,建设投资小,成本低,能耗低,符合可持续性发展的要求。虽然氰化物有巨毒,但氰离子氯化破坏的最终产物是02,2和一,基本无污染。但加压氰化法目前仍存在浸出率不高和为80%、85%,为70%·75%、浸出率不稳定甚至相差10%、巧%、剧毒耗量大、工艺对失效陶瓷载体型催化剂效果不理想等问题。
5火法工艺
5,1等离子体熔炼
用等离子体熔炼失效汽车催化剂,富集回收,是20世纪80年代中期出现的技术。它利用等离子体产生的极高温度可达20℃以上使1203和堇青石在等离子体反应炉中直接熔化,而不需要加人其他溶剂降低其熔点,再利用作为捕集剂,形成合金沉淀,合金与渣的密度相差较大,极易分离。用204或其与空气的混合物溶解银合金,留下含贵金属的残渣,滤浸后留下贵
表3火法回收汽车尾气净化催化剂贵金属相关研究
金属富集物。此方法实际上只应用于1203,而不用于堇青石载体。这是因为:1堇青石生成的渣黏性大,金属与渣分离困难巛2在熔炼温度下,堇青石中的02会被还原为单质,与作为捕集剂的生成硅银合金,该合金与形成新合金相,其具有极强的抗酸、抗碱性,难以实现回收。
通过等离子体熔炼,汽车催化剂中1、2?1的被捕集金属富集,品位提高到5%、7%,回收率达到90%以上,而最终炉渣中的铂回收族金属品位5·0
等[通37吓过计算对-回收工艺〔的33]机制进行了讨论,认为回收机制不能以简单的重力模型靠重力沉降来解释,与捕集金属如,间的亲和力才是关键。这是因为,颗粒直径达到2以上才能独立沉降,而汽车催化剂中其尺寸在纳米级。首先被熔化的捕集金属所捕获,再随其一起沉降。等〔38]还对过程进行了模拟,建立了基于计算流体力学的纳米模型粒子迁移或捕获和浓度模型扩散控制传质模型,计算了迁移系数,考察了温度、液滴尺寸、熔渣组成等的影响。颗粒被捕集金属的液滴吸收,形成合金,然后在重力作用下沉降到炉体底部。此过程的关键是对的捕集。计算得到的优化结果是,液滴直径在0·「昆明较大的回收黄金的店」1·3,反应1,的回收率可达到兕%以上。
等离子体熔炼回收技术的特点是富集比大、流程简短、生产效率高、无废水和废气污染,在火

法处理失效汽车催化剂方面发展潜力很大。但是,由于设备特殊,需要大型等离子体熔炼设备,且等离子枪使用寿命短,限制了其实际应用。此外,还需研究如何利用凝结炉渣层代替耐火材料内衬,以解决因高温引起的耐火材料磨损问题等。
5·2金属捕集
还可以将破碎的催化剂直接加人或的熔炼炉中去熔炼,混人溶剂,可依据不同的熔炼方法及精矿加人02及石灰。熔炼时贵金属进人金锍,再行回收。
捕集通常在电弧炉内进行,捕集剂来源为03或,根据催化剂组成加人不同量的助熔剂02、石灰和203。与其他捕集剂相比,捕集法有如下优点:1捕集效果好,渣中损失小;2捕集的熔炼温度400一500℃比低;3对人体的损害比小,环境友好;4可以循环利用。
捕集是将废催化剂与其他炉料在电弧炉中混合熔炼,富集在冰镍中,陶瓷基体以炉渣放出。从冰镍中回收以常规方法进行,该法仅用于某些含高的催化剂的处理。
捕集常用鼓风炉或电弧炉,以和形成炉中还原气氛,从化合物被还原为金属的过程中捕集,催化剂载体在高温下和溶剂造渣分离除去,得到捕集了的粗然后,在灰吹炉或转炉中选择性氧化,富集鼓风炉熔炼损失比电弧炉要大一些。
金属捕集对物料适用范围广,特别适于处理难溶载体和含量非常少的废催化剂。与等离子体法相比,金属捕集法温度较低,有利于控制渣的组分,渣的腐蚀性较低,还原气氛较弱,排除了02还原的可能性。催化剂可直接送,冶炼厂处理,无需另外建厂,仅需调整炉料即可,不增加额外负担,且操作费用低。其缺点是回收率低65%0%。
5·3干式氯化法
氯化法是利用能够选择性地氯化形成易挥发的氯化物,然后于冷凝区凝聚,而与载体分离,实现的富集与提取。其基本过程是,在氯化炉中先加人等氯盐以生成的可溶性氯配合物,将破碎的催化剂置于炉中,通人还原贵金属氧化物,再通人很少量的12,温度保持在600以2開℃,反应器冷却后,以热水和蒸汽「昆明较大的回收黄金的店」冲洗以浸出铂回收族金属盐,用02和02沉淀贵金属,趁热过滤。催化剂中的极少量和贱金属也消耗120
氯化法具有工艺较简单、试剂消耗少、耗能低、载体可复用、回收率较高85%一90%等优点,全部转变为相应的氯化物。但由于其在高温下操作,腐蚀性强,对设备要求高,催化剂吸附12,进料前需用2洗涤催化剂,还需处理有毒气体,如12和光气等,从而制约了该技术的应用。
6火一湿联合法
近年来,还出现了一些将湿法和火法工艺结
合来回收汽车催化剂的方法,使得的回收率有了较大的提高
其后,等[又42]基于以上单金属回收的研究,采用类似工艺从汽车催化剂中回收贵金属。先将蜂窝陶瓷催化剂粉碎至30、50,在1173金属蒸气,中处理3,然后在
1173空气中氧化1,得到的样品粉碎至直径约600,用王水于323一333下浸出1结果表明,经金属蒸气处理,浸出率提高,可达88%,81%,72%0其机制是,金属蒸气与催化剂涂层上的贵金属反应生成金属间化合物如?7或复杂氧化物如24,406,其更易于被王水溶解浸出。
吴晓峰等^[提6」日出了湿“火联合法从汽车尾气失效催化剂中提取,’,的新技术,先采用十氧化剂对贵金属进行选择性浸出,再对浸出残渣进行熔炼,捕集贵金属。探讨了熔炼温度、熔炼时间的影响,最佳工艺条件下1400℃,30可使贵金属回收率较活性组分溶解法分别提高23巧3%,2·80%和18·81%。
陈安然等为了提高汽车尾气废催化剂湿法回收中浸出率不高的问题,对湿法浸出渣进行了微波煅烧酸浸·水浸的二次处理。微波焙烧可以引发分子振动使颗粒破碎,打开载体金属对铂回收族金属的包裹,促进反应的进行,增强能量传递过程,最终的总浸出率达到95%、99%。
湿法工艺和火法工艺回收汽车催化剂中的优缺点总结如表4所示。
湿法工艺多为酸性介质的氧化浸出山于技术较为简单,成本低,流程短,已经成为中小型企业从汽车催化剂中回收最普通的方法。湿法工艺的主要缺点是不溶渣中含量仍偏高,浸出率不够稳定,回收率偏低特别是。另外「昆明较大的回收黄金的店」,产生的大量废水和废渣也限制了湿法工艺的应用。
火法工艺处理汽车催化剂处理能力大,废水废气少,回收率高,但富集过程需要大量贱金属作为捕集剂,并且需要灰吹进一步富集,过程繁冗,其投资大,能耗成本高,回收周期长,需考虑污染控制等问题,得到的富集物合金品位不高,后续处理工艺较长,对技术和操作人员的要求也更高。
一些新型、改进的回收工艺,如加压氰化法、等离子体熔炼法、火。湿法相结合等,为汽车催化剂回收提供了新的选择。
随着汽车产业的发展,汽车的产量、保有量、报废量逐年增加,伴随而来的汽车催化剂的需求量和报废量也将逐年增加,作为汽车催化剂的活性组分,其需求量是巨大的,废汽车催化剂中的,和已经成为最重要的来源,从废汽车催化剂中回收是非常必要的。

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