[发明专利]失效铂催化剂的绿色循环利用方法

说明书

本发明涉及失效铂催化剂二次资源综合利用领域，具体涉及失效铂催化剂的绿色循环利用方法。失效铂催化剂的绿色循环利用方法，按如下步骤依次进行：A、物料前处理；B、配料、混料；C、电弧炉熔炼；D、铁合金制粉。本发明适应物料范围广、溶解载体效果好、铂族金属富集倍数高、富集渣中铂族金属含量高、铂族金属回收高、设备腐蚀低。贵金属回收率高，对物料适应性强，减少辅料的用量，节能降耗；生产成本低。

技术领域

本发明涉及失效铂催化剂二次资源综合利用领域，具体涉及失效铂催化剂的绿色循环利用方法。

背景技术

丙烯是生产聚丙烯、丙烷氧化物（丙酮、环氧丙烷及丙烯酸等）和丙烯腈的重要化工原料，是仅次于乙烯的第二大重要石油化工原料的中间体。目前生产丙烯主要有3种方法：石脑油裂解联产丙烯、催化裂化副产物丙烯和丙烷脱氢制丙烯。丙烷脱氢制丙烯用价格低廉的烷烃为原料，铂系或铬系为催化剂，其中铂系催化剂是丙烷脱氢制丙烯主要合成工艺。丙烷脱氢铂催化剂使用过程积炭结焦、石墨化、铂晶粒烧结长大，影响催化剂的性能和选择性而失效，必须更换新的催化剂，失效催化剂铂价值巨大，需要回收。

燃料乙醇作为一种清洗燃料，含氧量高，作为增氧剂加入汽油中，能帮助汽油完全燃烧，降低汽车尾气的中有害物质的排放，环境效益显著。随着我国对能源消耗需求不断增加，对燃料乙醇的需求将提高，燃料乙醇产业符合国家安全战略，具有较好的经济和社会效益，前景广阔。目前世界上燃料乙醇主要是以甘庶、粮食通过发酵、分离等过程获得。我国是人口大国，粮食的安全关系着国计民生，新的燃料乙醇合成技术符合国家战略安全，我国乙酸产能过剩，开工率不足60%，从我国实际国情出发，采用乙酸加氢制乙醇前景非常广阔。

丙烷脱氢制丙烯催化剂的为小球状，直径1-2mm，活性组分为铂，含量在1000-3000克/吨，助剂为锡，载体为α-Al₂O₃。乙酸制乙醇催化剂为圆柱条形状，直径2mm，高3-5mm，活性组分为铂，含量在5000-8000克/吨，助剂为锡，载体为氧化硅、石墨、硅酸钙混合物。

丙烷脱氢制丙烯铂催化剂和乙酸加氢制乙醇铂催化剂是一种新的催化剂，失效催化剂的价值大，这2种失效催化剂回收铂的文献资料非常少。实验室湿法工艺过滤难、效果差和铂回收率低。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术之不足，采用电弧炉高温熔炼铁捕集技术，从失效铂催化剂中实现铂的绿色循环利用方法，该方法适应物料范围广、溶解载体效果好、铂族金属富集倍数高、富集渣中铂族金属含量高、铂族金属回收高、设备腐蚀低。贵金属回收率高，对物料适应性强，减少辅料的用量，节能降耗；生产成本低。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：

失效铂催化剂的绿色循环利用方法，按如下步骤依次进行：

A、物料前处理：

将失效丙烷脱氢制丙烯铂催化剂用回转窑焙烧，温度700-800℃，焙烧速度1000-1500公斤/天；

将失效乙酸制乙醇铂催化剂用回转窑焙烧，温度500-600℃，焙烧速度3000-5000公斤/天；

大理石：主体成分为CaCO₃，将其破碎至3-6cm；

铁块：块状，长度小于10cm；

B、配料、混料：

将步骤A中处理过的物料按所述质量份数配料，失效丙烷脱氢制丙烯铂催化剂100质量份，失效乙酸制乙醇铂催化剂100-120质量份，大理石140-160质量份，铁块14-16质量份；除铁块直接加入电弧炉中的熔池里外，其它物料放入锥形混料器中混合，转速控制5-10转/分钟，混合30-60分钟；将混合好的物料装入进料斗中，然后将进料斗与电弧炉的振动进料系统连接好；

C、电弧炉熔炼：