[发明专利]从废均相催化剂中回收贵金属

说明书

技术领域

本发明涉及从存在于有机相中的废均相催化剂中回收PGM(铂族金属)。

具体地，提供一种高温冶金法，其中在冶金相中浓缩PGM，特别是Rh，使其易于根据已知方法精炼。

背景技术

已经形成了一些方法，其中将通常含有PGM，特别是Rh的可溶有机金属化合物用作均相催化反应中的催化剂。这些化合物对各种反应例如烯烃的氢化、氢甲酰化和氢羧基化是有用的。

因为前述化合物在化学上非常稳定，在通过蒸馏将其从反应产物中分离后，可将催化剂溶液再循环入反应体系中。然而，因为在前述反应中形成各种高沸点的副产物，并且还因为在反应中所用的催化剂部分失活，必须丢弃在通过蒸馏回收反应产物中获得的部分含催化剂的残余物。需要这样做以防止高沸点副产物和失活催化剂的积聚。

所述含催化剂的残余物，也被称为废催化剂，包含从生态学以及从经济学的角度来看要回收的昂贵的PGM。

已经提出一些用于从这种废催化剂中回收PGM的方法。通常，根据投入使用的处理类型，将所述方法归类为湿法或干法。

在湿法中，例如从EP-A-0147824中已知，通过借助于作为络合剂的膦磺酸盐或羧酸盐将其从粗的废产物中萃取而移除并回收铑。已经描述了其它方法，包括作为硫化物沉淀贵金属、根据US-4687514通过加入还原剂例如Te而还原、或在活性碳上吸附。

湿法，尽管允许回收PGM，但不解决丢弃或否则以生态方式使用有机废产物的问题。另外，所述方法的产率严重依赖于分解可能非常稳定的初始PGM复合物。

在干法中，例如从US-3920449中已知，通过在燃烧区中燃烧有机溶剂溶液，从包含贵金属和有机磷化合物的可溶复合物的有机溶剂溶液中回收金属。将所述燃烧产物立即引入含水吸收溶液中以捕获在燃烧中形成的贵金属和氧化磷微粒。US-5364445提供了用于回收铑的类似的方法，其包括如下步骤：在含有铑复合物和至少一种作为配体的有机磷化合物以及有机磷化合物的有机溶液中加入碱性化合物；在低于1000℃的可控温度下燃烧所得混合物成灰烬；并且用包含还原剂的溶液洗涤所述灰烬。

常规干法的缺点在于有机成分的燃烧。热量回收和废气过滤并不简单。另外有在烟灰或灰烬中损失PGM的重大风险。

发明内容

因此，本发明的目的是保证贵金属回收的高产率，同时破坏环境有害的有机废产物。PGM，特别是Rh应该在易于回收并纯化的相中获得。应该重视有机物的内能。

为该目的，公开了一种用于从废均相催化剂中回收PGM的方法，其包括如下步骤：

-提供熔融浴炉，其具有装备用于液态燃料燃烧的浸没的喷射器；

-提供包含金属和/或冰铜相、以及炉渣相的熔融浴；

-通过喷射器供入废均相催化剂和含O₂气体，在金属和/或冰铜相中回收大部分PGM(即大于50重量％)；

-从炉渣相中分离含PGM的金属和/或冰铜相。

通常，在金属和/或冰铜相中回收大于90％的PGM。

所述废均相催化剂包含优选大于10ppm的PGM，优选Rh。需要该最小量以确保过程节约。

有利的是在含金属的熔融相，例如包含总金属含量至少50重量％的Cu、Ni、Co、Fe和Pb的任一种或多种的金属和/或冰铜相中收集PGM。该相优选包含至少50％的Cu。在这些金属中有效地收集PGM并且可以使用已知技术将其进一步精炼。

在获得足量的废催化剂时，有利的是完全替换液态燃料。这趋向于通过避免分批稀释而使金属和/或冰铜相中的PGM浓度最大。

有利地，在通过喷射器供入废均相催化剂和含O₂气体的步骤期间，将复合冶金进料引入炉中并熔炼，从而产生金属和/或冰铜相、炉渣和烟道灰。以这种方式，将催化剂中的废有机材料的内能有效地用于加热和/或还原炉中的冶金进料。所述烟道灰可以作为部分复合进料再循环到熔炼操作中。所述复合冶金进料通常包含作为氧化物和/或硫化物的Pb、Cu和Fe。

用于在金属相中收集PGM的高温冶金法被广泛应用于再循环基底-结合的催化剂。在此，可在简单预处理例如润湿之后，将催化剂直接供入熔融浴炉中，以避免由废气挟带细粒。

然而，废均相催化剂包含易挥发的有机化合物，因此既不能例如以通常的方式，也不能例如在固体载体上浸渍之后而将其供入炉中。确实，这种程序总是会导致蒸发和损失包含PGM复合物的大量有机物。