[发明专利]一种从废催化剂中回收贵金属的方法

说明书

技术领域

本发明涉及从失效的催化剂中回收金属组分的方法，尤其是从氧化铝基废催化剂中回收贵金属的方法。

背景技术

铂族金属已广泛应用于加氢、脱氢、重整、氧化、异构化、歧化、裂解、脱氨基等反应的催化剂，因中毒、积炭、载体结构变化、金属晶粒聚集或流失等因素导致催化剂失去活性，催化剂需要定期更换。这些催化剂价值巨大，当催化剂使用寿命结束时，铂族金属必须回收利用。

由于γ-Al₂O₃的表面积大，在大多数催化反应的温度范围内稳定性好，当γ- Al₂O₃被用作载体时，除可以起到分散和稳定活性组分的作用外，还可提供酸、碱活性中心，与催化活性组分起到协同作用，因此γ-Al₂O₃的用途最广，当前主要用作各种催化剂载体。

硫酸能溶解γ-Al₂O₃，从γ-Al₂O₃基废催化剂中回收铂族金属和有价金属一般采用湿法提取。湿法用的较多的为酸溶解法。酸溶解法有选择溶解载体法、选择溶解贵金属法和全溶解法，选择溶解贵金属法和全溶解法产生得到副产物不能直接生产净水剂Al₂(SO₄)₃，废水综合利用成本高。

专利CN101036889公开了一种含铂催化剂回收铂的方法，操作分4个步骤：（1）根据废催化剂的颜色和含炭数分类，按一定比例配料；（2）硫酸溶解载体，不经过焚烧积炭，直接采用硫酸溶解Al₂O₃载体，铂不溶解，反应结束后加少量甲酸还原分散在溶液中的少量的铂；（3）分析检测铂，不溶滤渣直接用蒸汽烘干后，放入焙烧炉中焙烧炭、有机物和水，焙烧渣经过球磨、称量、取样分析测定铂的含量；（4）铂精炼，焙烧渣经过王水溶解、氯化铵沉淀、水合肼还原氯铂酸铵为海绵粗铂，粗铂再经过王水溶解、离子交换、氯化铵沉淀、水合肼，1100℃煅烧得到99.95%的海绵铂产品，铂回收率大于98%。

专利CN201210073205.3公开了一种从废铝基催化剂中回收贵金属及制备高纯氧化铝的方法，回收贵金属主要包括3个步骤：（1）焙烧：将废铝基催化剂（~40μm）与硫酸铵按比例混合，在300~500℃温度下焙烧2~4 h；（2）焙烧产物用稀硫酸（1 mol/L）浸出2 h脱铝；（3）脱铝渣水溶液氯化法回收贵金属，贵金属的回收率大于99%。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种从氧化铝基废催化剂中回收贵金属的方法。此方法在有效回收贵金属的同时也通过硫酸溶解载体氧化铝，得到较纯的硫酸铝溶液，可以作为制造净水剂的原料，实现了废催化剂的综合利用。

本发明所要解决的技术问题是采用硫酸对废催化剂载体进行加压溶解，而硫酸在选择溶解γ-Al₂O₃载体的同时，少量的贵金属也会被溶解，造成贵金属的分散，进而降低贵金属的回收率，本发明通过添加TiCl₃溶液来防止贵金属的分散，达到回收贵金属的目的。

本发明的实施方案按如下设计：

（1）焚烧：将废催化剂倒入不锈钢盘中，放入马弗炉内，于400~800℃煅烧1~6 h除炭；

（2）加压溶解：将煅烧后的废催化剂放入盛有硫酸和TiCl₃溶液的高压反应釜中，加压溶解废催化剂载体；

（3）过滤：将溶解后的废催化剂溶液过滤、洗涤，滤渣即为粗贵金属；

（4）提纯：对含贵金属的富集渣转为溶液进行分离提纯。

上述，步骤（1）中废催化剂在不锈钢盘中的厚度应均匀，控制在1~10 cm，废催化剂的体积不应超过不锈钢盘的三分之二。

步骤（2）中所述TiCl₃溶液为化学纯，质量浓度：76.0%~78.5%，加入量与贵金属量之比为0.01~0.85:1。

步骤（2）中所述的硫酸为工业纯，其质量浓度保持在15%~60%，加入量保持固液比为1:4~10。

步骤（2）中所述高压反应釜采用衬四氟高压反应釜，工作温度105~230℃，搅拌转速20~380 r/min。

步骤（2）中所述加压溶解反应时间应控制在1~6小时，加压溶解废催化剂载体的压力应控制在1.1 Kg/cm²~28.0 Kg/cm²。