[发明专利]一种铁基合金捕集-碎化回收铂族金属的方法

说明书

本发明涉及铂族金属循环利用技术领域，提供了一种铁基合金捕集‑碎化回收铂族金属的方法，该方法利用铁捕集铂族金属，铝、锌或铝锌合金为碎化剂，与废催化剂、造渣剂按配比混合后，再在上面铺一层覆盖剂后进行熔炼，经渣相与合金相分离得到富含铂族金属的铁基合金脆性相，再用酸溶解去除铁、铝、锌等元素获得铂族金属富集物。本发明将铂族金属的捕集、碎化一步完成，缩短了工艺流程，铁基合金脆性相易于溶解，且得到的铂族金属富集物活性高，有利于后续铂族金属提取；本发明具有成本低，物耗能耗低、铂族金属回收率高等优点，适合于工业化生产。

技术领域

本发明涉及铂族金属循环利用技术领域，特别涉及一种铁基合金捕集-碎化回收铂族金属的方法。

背景技术

我国铂族金属矿产资源极度匮乏，原矿产量仅为2-3吨，但消耗量却高达150吨，是全球最大的铂族金属消费国，供需矛盾极其突出。催化剂是铂族金属需求量最大的领域，在汽车、石油重整、加氢裂化、异构化等领域催化剂的消耗量占工业用量的90％以上。因此，废催化剂是铂族金属二次资源最重要的来源。

为提高铂族金属回收率，人们对废催化剂提取铂族金属进行了大量的研究。尤其是近年来，针对湿法溶解过程“三废”污染严重、回收率低和铅火法捕集重金属污染严重等问题，铁捕集法成为人们研究的重点。

中国发明专利(申请号：201610883402.X、201510037472.9、201310099297.7、201810185054.8)等公开了以铁为捕集剂，高温熔融富集废催化剂中的铂族金属。铁捕集法具有绿色环保、经济、回收率高等优点，但生成的块状铁合金惰性较高，溶解缓慢，后续铂族金属分离需要进一步预处理；尤其因铁捕集熔炼温度高(1600-2000℃)形成硅铁合金极难溶解，造成后续铂族金属回收率低。

中国发明专利(申请号：201310099297.7)公开了一种通过细磨铁合金，然后在稀酸中通气体方式锈蚀铁形成铁氧化物，最后采用重选方法分离铁氧化物与铂族金属。该方法流程虽简单、无污染，但细磨能耗大；更重要的是由于铂族金属与铁形成是固溶体，重选无法分离铁氧化物与铂族金属，分离效果差。

中国发明专利(申请号：201410407037.6)将得到的铁合金进行氧化吹炼获得高品位铂族金属富集物，然后在氧化溶解回收铂族金属富集物。该工艺在氧化吹炼过程铂族金属容易发生卷渣，造成回收率降低；且吹炼过程温度高，对设备的要求高，增加了生产成本。

文献(童伟锋,董海刚等.两段逆流浸出从铁捕集物中富集铂族金属的研究[J].贵金属,2015,36(01):21-24.)提出了一种采用两段逆流浸出富集铂族金属方法，该工艺先通过高压雾化将块状铁合金制成粉体，然后采用硫酸二段浸出铁，实现铂族金属的富集。该方法工艺流程长，物耗能耗高，且硫酸浸出过程会造成部分铂族金属的溶解，影响铂族金属回收率。

因此，为解决铁合金除铁富集铂族金属问题，本发明基于铁与铝、锌形成低温脆性合金相思路，不仅可降低熔炼温度，同时铁铝锌合金脆性相易于破碎，且形成的铁铝锌合金活性高，易于溶解在酸液中，实现与铂族金属的分离。

发明内容

本发明的目的就是克服现有技术的不足，针对铂族金属回收过程存在熔炼温度高、工艺流程长、物耗能耗高和铁合金溶解难度大等技术问题，提供了一种铁基合金捕集-碎化回收铂族金属的方法。

本发明采用如下技术方案：

一种铁基合金捕集-碎化回收铂族金属的方法，所述方法以铁为捕集剂，铝、锌或铝锌合金为碎化剂，将捕集剂、碎化剂与废催化剂、造渣剂混匀后，再在上面铺一层覆盖剂后进行熔炼，经渣相与合金相分离得到富含铂族金属的铁基合金脆性相，再用酸溶解去除所述铁基合金脆性相中的铁、铝、锌等元素获得铂族金属富集物。

本发明的原理为：