[发明专利]一种从含铑有机废液中高效富集铑的方法

说明书

本发明公开了一种从含铑有机废液中高效富集铑的方法，涉及火法冶金和化工领域。选取燃烧灰分少、比表面积较大的生物质作为含铑有机废液的吸附载体，在一定温度下进行氧化焙烧，废液中有机物被氧化成CO₂，以气态物质逸出；铑以氧化物的形式赋存于焙烧渣中，其他杂质元素则以相应氧化物、碳酸盐及含氧酸盐的形式残留于焙烧渣中；经水洗作业后，焙烧渣中大量可溶性盐类溶出，铑以氧化物形式高效富集于水洗渣中。所述生物质吸附剂可避免含铑有机废液焙烧过程中喷溅和结焦现象，水洗作业可显著提高渣相中铑元素品位，本发明具有工艺简短，成本低廉和可操作性强等优点，社会效应和经济效益突出。

技术领域

本发明属于火法冶金和化工领域，具体涉及一种从含铑有机废液中高效富集铑的方法。

背景技术

铑属于铂族金属元素，在催化剂及新材料制备等领域应用广泛，铑催化剂在制备和使用过程中会产生含铑有机废液，铑含量一般在10 g/t以上，远远大于含铑矿山资源中铑的品位，是铑重要的二次资源。含铑有机废液常用的回收方法主要包括焚烧法、液相消解法、萃取法和吸附法。直接焚烧法处理含铑有机废液易发生喷溅和焦结现象，焙烧渣中铑回收率较低，焙烧产品中碳含量较高；液相消解法需消耗大量硫酸和硝酸，工艺繁琐，处理成本高，且产生大量二次废液；萃取法和吸附法需借助高选择性的有机萃取剂及吸附剂，试剂合成及使用成本高，且仅适用于较低浓度铑的提取，造成大量二次废液污染。

传统火法富集铑的方法利用高温焙烧将废液中的有机物去除，通过添加还原性金属将铑元素还原成金属态，得到含铑合金后再进行下一步分离提纯。专利“一种从含铑有机废催化剂中富集铑的方法”（CN102796877A）公开了一种铑含量为0.5~3.0 g/L的有机废催化剂中铑的回收方法，该专利将含铁类捕收剂、添加剂（石灰、硫酸钠）和还原剂（煤粉、焦粉）与含铑有机废催化剂混合造球，在1100~1350℃高温下焙烧，采用稀酸浸出方法溶出焙烧渣中贱金属，最后得到含铑富集产物；专利“一种从失活含铑均相催化剂中回收铑的方法”(CN108950233A)，通过蒸馏的方法预先富集含铑有机催化剂，然后与过渡金属、还原剂和造渣剂混合后直接进行还原熔炼，最后通过酸溶和电解的方法获得金属铑粉。

综上所述，传统火法回收含铑有机废催化剂的方法需加入还原剂和添加剂，在高温下还原剂将铑还原为金属铑，主要以含铑合金的形式加以回收，焙烧样中铑品位较低，需进行二次分离提纯以去除杂质，工艺复杂冗长，处理成本较高，仅适用于铑含量较高的有机废液处理。目前，工业中仍然存在大量低浓度的含铑有机废液，传统火法富集铑的方法无法回收，污染环境并造成铑资源的严重浪费。

发明内容

本发明提供一种从含铑有机废液中高效富集铑的方法，选取燃烧灰分较低的生物质作为吸附载体，采用生物质吸附-焙烧-水洗的方法富集含铑有机废液中的铑，实现对含铑有机废液的无害化、资源化利用，并获得较高的铑回收率。具体包括以下步骤：

S1.将含铑有机废液与生物质吸附剂混合均匀，置于焙烧炉中；

S2.向焙烧炉中通入空气，并进行升温焙烧；

S3.收集焙烧渣，并进行水洗作业，过滤后得到水洗液及滤渣，烘干滤渣，得到富集铑的水洗渣；

所述生物质吸附剂的燃烧灰分为1-10%，所述生物质吸附剂的含水率为1-5%，所述生物质吸附剂的粒度级别为-2mm。

优选地，所述吸附剂为常见树木、秸秆类农作物及果壳类等生物质资源。

优选地，还包括步骤：S4.收集焙烧过程中产生的尾气，进行二次燃烧后再排放。

优选地，所述步骤S2中通入空气的气流量应保证混合物料的充分有氧燃烧。

优选地，所述步骤S2中焙烧的温度为550-800℃，焙烧时间为1-6h。

优选地，所述步骤S2中升温的升温速率为10-20℃/min。