[发明专利]一种汽车失效催化剂湿法活化浸出铂族金属的方法

说明书

技术领域

本发明涉及从汽车失效催化剂中回收铂族金属的方法，特别提供了一种汽车失效催化剂湿法活化浸出铂族金属的方法。

背景技术

铂族金属在地壳中含量低、储量少，其价格昂贵，具有高熔点、高沸点和低蒸汽压的特性。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。但在汽车催化反应过程中，载体中的铂族金属微粒处于内外移动的动平衡状态，由于热扩散，温度升高，金属微粒周围的γ-Al₂O₃转变成α-Al₂O₃，使密度增加，表面积减少，造成孔隙结构坍塌(1200℃出现活化涂层从载体上脱层)，使尾气进、出活化的催化层受到限制，从而降低催化活性。冷却后，铂族金属包裹在难溶的α-Al₂O₃中，如铑在800℃的氧化环境中，由于氧化态的Rh³⁺扩散到Al₂O₃载体内，将大大减少铑的催化面积。有时催化剂可能会吸附有机物并带入其它杂质，造成催化剂表面积炭，造成催化剂的报废。

传统的湿法浸出工艺是原料经过球磨以后，直接加酸和氧化剂浸出，经固液分离，浸出的不溶渣取样分析其中的铂族金属含量，浸出液取样分析后置换，置换渣洗涤得到铂族金属富集物，置换的母液经检测后中和排放。但这种工艺铂族金属的浸出率不稳定（常有10%～15%的波动），而且铑的回收率相对较低。通过对汽车失效催化剂的浸出前活化处理可以使铂族金属晶体发生转变，同时，由于原料中部分金属的晶型改变使铂族金属的比表面积及孔隙率增加，更有利于后续浸出过程。汽车失效催化剂中的铂族金属湿法浸出过程国内外已经有很多报道，但浸出前的活化处理来强化浸出铂族金属尚无详细文献报道。

发明内容

本发明的目的是针对现有全湿法处理汽车失效催化剂技术中铂族金属回收率低、铑的浸出率低、浸出工艺不稳定等问题，特提供了一种新的浸出前活化处理汽车失效催化剂的工艺流程，提高了铂族金属的回收率、保证了浸出的稳定性，提高了生产效益。

本发明技术方案按以下步骤实现：

将所述汽车失效催化剂破碎、细磨、混匀，按照一定比例加入活化剂预处理，经过预处理后的汽车失效催化剂再加入盐酸、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，使汽车失效催化剂中的铂族金属溶解进入溶液。

活化剂为甲酸、甲酸钠、甲醛、水合肼、NaBH₄中的一种或几种，所述一种汽

汽车失效催化剂与活化剂的固液比即S/L为10﹕1～1﹕10。

预处理温度为70～120℃，预处理时间为2～6h。

将经过活化后的汽车失效催化剂在酸性条件下加入氧化剂溶解，所述酸是盐酸、硫酸、硝酸中的一种或几种，优选盐酸。

在于酸的浓度为1～12mo/l/L，优选4～10mol/L。

酸与富集物的比例为1﹕10～10﹕1，优选6﹕1～1﹕6。

溶解温度为60～120℃，优选90～105℃，溶解时间为4～12h，优选4～6h

所述氧化剂是用HNO₃、H₂O₂、NaClO₃、NaClO、NaBrO₃、Cl₂中的一种或几种。

所述氧化剂的用量为物料量的1％～50％，优选1％～30％。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

铂族金属的浸出率有明显的提高：传统的处理方法，铑的浸出率大概在75%左右，铂族金属总浸出率在90%左右，而本发明通过湿法活化预处理，铑的浸出率达到80%以上，铂族金属总浸出率达到95%以上，具有很高的经济效益。

工艺稳定；传统湿法浸出工艺，铂族金属浸出率不稳定（常有10%～15%的波动），而且浸出过程由于原料中铂族金属含量的变化，反应会出现异常。本发明能够有效的保证铂族金属湿法浸出反应平稳地进行。

生产成本较低：本发明不但铂族金属的浸出率明显提高，而且浸出液通过补酸循环使用有效地地节约了生产成本。

综上所述，本发明通过湿法活化后又强化了汽车失效催化剂的湿法浸出工艺，提高了铂族金属的浸出率、提高了湿法浸出的稳定性，经济效益显著，对我国汽车失效催化剂的回收具有重要的指导意义。

具体实施方式