[发明专利]一种从废汽车尾气催化剂中提取贵金属的方法

说明书

技术领域

本发明是一种从废汽车尾气催化剂中提取贵金属的方法，更具体的涉及从废汽车尾气催化剂中提取铂、钯、铑等贵金属。

背景技术

铂族金属对汽车尾气具有独特的净化能力而被广泛的应用于汽车工业中，据统计，每年有超过60%的铂、钯、铑等铂族金属用于生产汽车尾气净化催化剂，目前，铂族金属矿产资源日趋紧缺，资源垄断格局不断加剧，加之铂族金属原矿品位低、冶炼流程长等多种因素，传统的矿产铂族金属行业发展前景不容乐观，而如废汽车尾气催化剂等含铂族金属的二次资源具有品位高、提取流程短等优点，已经在世界贵金属供给中占据重要地位，我国是铂族金属稀缺国家，约90%的铂族金属依赖进口，随着近年来我国汽车工业的迅速发展，国内铂族金属供需缺口将继续增长。因此，开展从废汽车尾气催化剂中提取、纯化铂族金属的研究，对于国民经济的发展具有重要意义。

国外发达国家对从二次资源中回收铂族金属的研究起步较早，已经初步实现了工业化生产，美国、日本、欧洲等发达地区的回收量已经占铂族金属生产总量的20%以上，随着环保要求的日益严格，国内也积极开展废汽车催化剂回收利用的研究工作。

目前，从废汽车尾气催化剂中提取铂族金属的方法主要有湿法和火法两种。

湿法处理主要采用溶解法，中国专利CN1385545、CN101519725将催化剂破碎后，以硫酸、盐酸的混合液做为溶剂，加入含氯氧化剂完成贵金属的溶解，或者中国专利CN102732728A采用王水做为溶剂来溶解破碎后的催化剂，但上述方法产出废水量大、水污染严重，且铂族金属浸出率难以保证，浸出渣渣率较高，需对其进行二次回收。

火法过程主要采用熔炼的方法，采用适合的捕收剂，将废汽车尾气催化剂中的贵金属捕集在锍中，载体等其他杂质造渣除去，再进一步从富集了贵金属的锍重提取贵金属，中国专利CN101121963B采用氧化铜做为捕收剂，将其与原料及其它物料一起装入一种至少装有一个电极和炉顶的封闭电炉进行熔炼，最终得到富含贵金属的铜锍；中国专利CN102534226A使用铁捕收剂，配料后在电炉或电弧炉中进行熔炼，以捕集废汽车催化剂中的贵金属；但上述工艺存在工艺流程长、回收率难以计算、贵金属易分散等共性问题，加之火法流程设备费用高，配套设备复杂，使得工业化应用成本较高。

发明内容

本发明目的是针对现有火法及湿法处理废汽车尾气催化剂技术中存在的各种缺点，提供一种提取率高、贵金属与载体易分离且流程简单的从废汽车尾气催化剂中提取贵金属的方法。

本发明采用的技术方案为：一种从废汽车尾气催化剂中提取贵金属的方法，包括如下步骤：

步骤a：将废汽车尾气催化剂、活性炭及碱金属氯化物分别进行破碎后混合均匀；

步骤b：将步骤a得到的混合物温度为500-800℃时置于氯气流中进行氯化，氯化时间为3-4小时，氯化后尾气中的氯气用15%的氢氧化钠溶液进行吸收，形成不挥发、可溶性的盐类富集与氯化渣中；

步骤c：将步骤b所得的氯化渣在氯气流中自然降温至30℃以下，并用盐酸在热态下反复浸出，浸出液合并后待处理，不熔渣堆放；

步骤d：将步骤c所得合并后的浸出液浓缩后做为富含贵金属的原料，经分离、提取产出贵金属铂、钯、铑。

进一步地，所述步骤a中的废汽车尾气催化剂、活性炭及碱金属氯化物破碎粒度均为80～100目。

进一步地，所述步骤a中的碱金属氯化物为氯化钠或氯化钾。

进一步地，所述步骤a中的混合比为：活性炭：废汽车尾气催化剂：碱金属氯化物的质量比为1:1-3:1。

进一步地，所述步骤b中的碱液为15%的氢氧化钠溶液。

进一步地，所述步骤c中的盐酸浓度为0.5-1.5mol/L，浸出温度为80-85℃，浸出次数为2-3次，浸出时第一次浸出固液体积比控制为1:4-5，第二次及之后浸出时盐酸加入量按0.5倍逐次递减，浸出液合并待后续处理，浸出终点为不溶渣中贵金属含量<50g/t。

进一步地，所述步骤d中的提取贵金属的方法为有机溶剂萃取法、氯化铵沉淀法、树脂交换法中的至少一种。

本发明方法的原理是将废汽车尾气催化剂中的载体如Al₂O₃等通过中温氯化的方法，使之转化为金属的氯化物而挥发，而贵金属物质在氯化过程中与碱金属氯化物形成不挥发的可溶性盐类，从而完成与载体的分离。在后续浸出过程中，可溶性的贵金属盐类溶于盐酸溶液中，并从浸出液中进一步分离、提取贵金属。

本发明与现有技术相比具有如下有益效果：