[发明专利]通过电化学工艺从废催化剂中提取铂族金属的方法

说明书

技术领域

本发明涉及通过电化学工艺从废催化剂中提取贵金属的方法。

背景技术

包括Pt和Pd的铂族金属(PGMs)具有独特的化学特性，例如催化 还原以及高熔点和优异的耐化学腐蚀性。铂族金属的世界平均年产量为约 200吨，其中超过90％的该金属产于南非和前苏联，约6％产于加拿大， 其余的产于美国、澳大利亚、日本等。除了用作电气和电子行业如铂族金 属电路的催化剂之外，铂族金属还用作机动车和石化行业的催化剂。

催化剂和其组分的性能随着时间推移而劣化。当它们的寿命终止时， 它们最终废弃。特别地，由于铂族金属昂贵且所有量都是进口的，所以废 催化剂的回收和再循环在经济上是有益的，并且对资源的有效利用具有重 要作用。

虽然对于回收包含于催化剂载体中的贵金属已经提出几种方法，但是 它们具有其自身的技术优势和劣势。特别地，由于铂族金属的电离电势非 常高，所以所述金属本身难以溶解。此外，由于催化剂载体、其它催化剂 成分和污染，所以难以提取和分离铂族金属。

通常，废催化剂的贵金属含量是约0.02％～约5.0％。已经公开了通过 粉碎废催化剂和电解包含于填充有电解液且具有阴离子交换膜的电解池 中的粉碎催化剂来从废催化剂中提取铂(Pt)、钯(Pb)、铑(Rh)及其合 金的方法。然而，阴离子交换膜非常昂贵，并且由于膜的寿命因提取工艺 中出现的氯沉淀而缩短，所以该膜应该经常更换。此外，由于提取的液体 中贵金属的浓度低，所以贵金属的分离复杂，并且工艺成本随提取时间的 延长而增加。此外，所述工艺应该包括许多处理步骤。

通常使用浓度为5～35％的盐酸(HCl)溶液作为电解液。在废催化剂 颗粒的固定过滤层中进行浸出，或者在电解液循环通过浸出材料层时在流 体层中进行浸出。然后，贵金属在具有阳离子交换膜的第二电解池的阴极 腔室中被溶液包围被碳颗粒还原。最后，通过电解溶解作用贵金属再次沉 积在流体层中。

从诸如废催化剂、矿泥、浓缩物等无机物质中提取铂族金属的当前方 法是通过同时浸出铂族金属和使铂族金属沉淀在带电阴极中进行的。该方 法的一些缺点在于，它仅可在过滤溶液中获得有限的浓度；并且由于它利 用分离设置的技术模块，所以工艺复杂。

发明内容

技术问题

因此，鉴于上述问题，完成了本发明。

本发明的一个目的是提供通过电化学工艺从废催化剂中提取铂族金属 的方法，该方法以简单而经济的方式提高了生产率。

技术方案

为了实现上述及其他目的，根据本发明的一些实施方案，提供了通过 电化学工艺从废催化剂中提取铂族金属的方法，所述方法包括：将废催化 剂置于电解液中的两个电极之间，随着规则地相互改变电极的极性浸出铂 族金属，和通过使电解液从阳极循环至阴极而使铂族金属沉淀在阴极上。

在本发明的一个实施方案中，电解液包括浓度为0.3～10.0％的盐酸溶 液。

电化学浸出是通过多极倒极(multi-pole reverse electrodes)来活化的， 所述多极倒极处于将电极转换成能够引起所有金属材料阳极溶解的多极 电极状态下。

电解液以足以防止贵金属的水合含氯阴离子配合物(hydrated anionic chloride complex)流到阴极上的速度从阳极循环至阴极。

有益效果

根据本发明一些实施方案的从废催化剂中提取铂族金属的方法，可以 以高效率和高产率提取铂族金属。而且，简化了提取工艺，由此显著降低 提取铂族金属所需的成本。此外，从废催化剂中提取铂族金属对于再循环 所有量均为进口的铂族金属是非常有用的。

附图说明

结合附图，从以下的详细说明中，本发明的前述和其他目的、特征和 优点将变得更明显。

图1是示意性示出用于从废催化剂中提取铂族金属的电解池的视图； 和

图2是示出HCL、水合氯化物和铂族金属的循环的视图。

最佳方式

现在将详细说明本发明的优选实施方案。应当理解，以下实施例仅仅 是说明性的，本发明不限于此。

在从诸如废催化剂、矿泥、浓缩物等无机物质中提取铂族金属的情形 中，可以利用根据本发明的通过电化学工艺从废催化剂中提取铂族金属的 方法。