[发明专利]一种从废钯-氧化铝催化剂中回收金属钯的方法

说明书

技术领域

本发明涉及从废催化剂中回收贵金属的方法，尤其是从废钯-氧化铝催化剂中回收钯的方法。

背景技术

铝催化剂广泛应用于石油化工行业，精细化工行业的重整、异构、歧化、裂解等过程中，具有良好的催化特性。在使用过程中，会因表面积碳、载体熔化、贵金属颗粒渗透被包裹等原因而失去催化活性，需要定期更换。

目前对于废催化剂的处理，有以下主流处理工艺：1.通过洗涤、改性、还原等手段重新回用；2.将废催化剂作为原料重新生产其它有价产品；3.综合回收废催化剂有价金属组分。由于金属钯价格昂贵，具有很高回收价值，因此，回收废催化剂中的钯具有重要的经济和环保意义。

废催化剂的回收方法按照处理工艺的不同可分为火法和湿法两大类。火法工艺主要有熔炼捕集法、氯化挥发法和焚烧法等，在国外有工业化应用的案例，国内受制于技术、设备和材质的原因，应用受到限制。湿法工艺主要有载体溶解法、贵金属溶解法和全溶法，湿法也是目前国内回收铂族金属的主流工艺。

专利CN101186971A公开了一种从废钯碳催化剂中回收贵金属钯的方法。主要包括焙烧、还原、浸出等步骤。该工艺焙烧后直接还原、浸出，因此仅适用于原料呈椰壳片状或粉末状，焙烧后成微细粒状的废钯碳催化剂，特别是对苯二甲酸加氢精制用废钯碳催化剂。

专利CN103820632A公开了一种报废汽车尾气催化剂中贵金属的预处理方法。主要包括破碎、加入研磨剂研磨、焙烧、氢气还原等步骤。该工艺采用氢气还原，条件苛刻，操作复杂；贵金属的浸出率最高只有92％。

专利CN101186971A和专利CN103555957A都公开了一种从废钯催化剂中回收钯的方法。在焙烧预处理过程中，都提到了在500～800℃，在充足空气或富氧条件下，在焚烧炉或管式炉进行焙烧。由于该方法采用的原料为碳质基体催化剂，所以焙烧只能在静态的状态下，因此焙烧时间长较长，要达到达2h以上，能源消耗大，处理成本高；且该步骤只适用于处理废钯碳等微粒级催化剂物料。另外，该方法的还原环节时间长，要达到2-6小时，后续氧化浸出钯也需要3-8小时，可见工艺所需时间长效率低。

专利CN104232900A公开了一种从废钯/氧化铝催化剂中回收钯的方法。主要包括焙烧、细磨、金属粉末酸溶活化、氧化溶解钯等步骤。该工艺加入金属粉末，与酸反应产生的氢气还原氧化钯，溶液体系中将产生大量的其它金属离子，降低处理钯的效率，后续不利于综合回收。

专利CN103276215A公开了一种从废催化剂中回收贵金属的方法。主要包括焚烧除炭、加压溶解载体、富集渣中回收贵金属等步骤。该工艺溶解载体，酸耗量大，成本较高；原料适应性不强，只适合回收以γ-氧化铝为载体的废催化剂。

专利CN102560129A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。主要包括硫酸铵盐焙烧、稀酸浸出、脱铝渣中贵金属回收、浸出液硫酸铝铵结晶等步骤。该工艺流程复杂，对铵盐焙烧的温度控制要求较高；过滤步骤多，且过滤困难；处理成本的增加对于低附加值的氧化铝意义不大。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的钯回收率不高，处理成本高、流程复杂等问题，提供一种废钯-氧化铝催化剂中回收金属钯的方法。该方法流程简短、操作简单、生产成本低，钯浸出率高，并有很大应用前景。

本发明解决的技术问题是：

1)本发明采用流态化的抽风焙烧工艺，以快速高效地脱炭，以解决采用静态焙烧时间长，能耗高的问题。

2)消除氧化铝载体对金属钯微粒的包裹、渗入等不良影响；保证后续浸出所需粒度组成；对焙砂中惰性的氧化钯的还原活化。在热水体系中加入还原剂，将难溶解，性质稳定的氧化钯还原成钯，提高钯的回收率，大大简化工艺流程，提高处理效率。

3)溶液氯化法浸出钯，优化浸出条件，提高钯的浸出率，而铝基材料不被溶解。

为了实现上述目的，本发明从废钯-氧化铝催化剂中回收金属钯的方法，将废钯-氧化铝催化剂在抽风条件下，流态化快速焙烧脱炭；焙砂置于加入了还原剂的热水溶液的球磨机中细磨以保证后续浸出所需粒度组成以及焙砂中惰性的氧化钯的还原活化；经细磨活化处理的渣再转入加有氧化剂的盐酸体系中加热搅拌浸出，使钯溶解而铝基材料不溶解。

上述方法中采用带式机、链篦机或隧道窑焙烧，料层高度为100～250mm，抽风风速度为1.8～2.5m/min，抽风负压为2000～5000Pa。

上述方法中焙烧温度为550～650℃，焙烧时间为10～12min。

上述方法中热水溶液温度大于80℃。