[发明专利]一种汽车失效催化剂富集物中铂族金属的溶解方法

说明书

技术领域

本发明涉及从汽车失效催化剂中提取铂族金属的方法，特别提供了一种汽车失效催化剂富集物中铂族金属的溶解方法。

背景技术

铂族金属有许多独特、优异的物理化学性质，在所有的金属元素中，它们具有最好的抗氧化性和耐腐蚀性，被广泛地应用于现代工业中。其中，铂族金属催化剂是铂族金属的最大用途。我国已探明的铂族金属资源少、品位低、供需矛盾异常突出。而从废催化剂中回收铂族金属的生产成本，比从原生金属生产要低好多倍，可减少大量能源消耗和对环境的危害，因此，从废催化剂中回收铂族金属显得至关重要。

汽车催化剂被称为“可循环再生的铂矿”，大约比每年原生铂族金属产量高出5倍，而且汽车失效催化剂含铂族金属品位很高，每吨约含有1300～1800克铂族金属，这些失效催化剂“很洁净”，利用目前的先进处理技术，回收率可达90%以上，其生产成本比原生金属生产要低好多倍，可大量减少能源消耗和环境污染。近年来，随着汽车产量和保有量的增加，车辆损坏和报废的数量也相应增加。大量装配有铂族金属催化剂的车辆进入报废期，为铂族金属的回收利用提供了充足的原料来源，当然也给铂族金属回收利用行业带来了机遇。

目前，从汽车失效催化剂中回收铂族金属的工艺主要有全湿法和火法-湿法联用2大类。无论哪种方式都将获得含铂族金属的富集物，将该富集物溶解后再分离、精炼铂族金属。

通常汽车失效催化剂富集物中铂族金属的溶解为：王水溶解法、HCl+Cl₂溶解法，HCl+NaClO₃溶解法等。上述方法都存在一些不足：王水溶解法反应过程产生大量的氮氧化合物，操作环境差，同时后续赶硝工作量大；HCl+Cl₂溶解法需要液氯，液氯的储存和使用都需要严格的审批程序；HCl+NaClO₃溶解法会引入大量钠离子，给后续分离、精炼工作带来不利影响。

发明内容

针对现有汽车失效催化剂富集物中铂族金属溶解效率低、试剂消耗大、环保负担重等问题，特提供了一种汽车失效催化剂富集物中铂族金属的溶解新方法，降低了单位成本和环保压力，缩短了工艺流程，简化了操作，大幅度提高了铂族金属的溶解率，具有显著的环境效益和经济效益。

本发明是通过以下方法实现的，包括以下步骤：

1.将所述汽车失效催化剂富集物放入溶解装置中，按照一定比例加入盐酸、硫酸、硝酸中的一种或几种，然后升至一定温度后缓慢加入氧化剂连续反应一定时间，使汽车失效催化剂富集物中的铂族金属溶解进入溶液，不溶渣再进行溶解，直至铂族金属完全溶解。

2.所述的酸是盐酸、硫酸、硝酸中的一种或几种，优选盐酸。

3.所述酸的浓度为1～12mo/l/L，优选8～10mol/L。

4.所述富集物与酸的比例为1﹕10～10﹕1，优选1﹕6。

5.所述溶解温度为40～100℃，优选80～100℃。

6.所述溶解时间为4～12h，优选4～6h。

7.所述氧化剂是用H₂O₂、HClO、HClO₄其中的一种或几种。

8.不溶渣返回再次溶解。

9.富集物溶解液经浓缩后转入精炼工序生产铂钯铑产品。

10.所述富集物为汽车失效催化剂经过湿法或火法-湿法富集得到的含铂族金属富集物。

本发明的优点主要在于：铂族金属回收率高、流程较短、安全可靠、节能环保等优点。采用本发明方法，避免反复赶硝及钠盐的大量引入，整个溶解反应可以在密闭的反应釜内进行无废气排出，改善量劳动条件，经过2次溶解后溶解率可达99%。

附图说明

图1是本发明汽车失效催化剂富集物的溶解工艺流程图。

具体实施方式

本发明是通过图1和以下例子得以详细说明的,下面列举的实施例只是其中的一部分，其目的是对本发明做进一步的详细描述及验证其效果。

实施例1一种汽车失效催化剂富集物中铂族金属含量分别为（g），Pt661.13，Pd2217.63，Rh349.48，∑PGMs：3228.23，将该富集物按固液比（S、L）=1:1～1:4加入8mol/L的盐酸，加热至70～80℃后，滴加10%～30%H₂O₂溶液，控制滴加速度7～8L/h，加热反应2～3h。经过2次溶解后取样分析：铂的溶解率为99.80%，钯的溶解率为99.40%，铑的溶解率为98.98%，铂族金属总的溶解率为99.57%。