【SMM年会】失效贵金属催化剂循环利用关键技术及应用帖 请收藏!

来源:SMM

SMM 讯:2019年11月23日,在2019年中国有色金属行业年会暨中国再生金属产业链发展高峰论坛上,红河学院研究员范兴祥为我们带来关于《失效贵金属催化剂循环利用关键技术及应用》的演讲。

范兴祥表示,金、银、铂、钯、铑、铱、锇和钌等8个贵金属元素,为石油化工、电子、汽车、医药、军工、航天、国防等行业不可或缺的重要材料,也是国家之间竞相争夺的战略金属。其中银、铂、钯、铑制成的贵金属催化剂广泛应用于石油、汽车、医药等行业,用量大,随之产生失效贵金属催化剂,成为重要回收贵金属主要的原料。该原料中贵金属含量高,组成相对单一,可通过短流程工艺回收处理,实现变废为宝,而产生的三废排放量却远远少于原矿开采。我国贵金属资源少,特别是我国铂族金属矿产资源十分贫乏,仅占世界工业总储量的0.77%,远景储量不到350t,占世界远景储量的0.44%。因此,无论从资源持续性还是从环保角度讲,回收利用具有极其重要的战略意义。

而失效贵金属催化剂可分为:固体和液体催化剂。

其中固体催化剂有:

1.失效陶瓷载体贵金属催化。如失效汽车尾气净化催化剂、失效石油催化剂

2.失效金属载体贵金属催化。如失效汽车尾气净化催化剂

3.失效碳载体贵金属催化剂。如失效医药钯碳催化剂

液体催化剂有:液体贵金属催化剂,如失效有机铑/钯催化剂

失效贵金属催化剂循环利用关键技术主要有:1.失效汽车尾气净化催化剂中铂族金属循环利用技术(载体为陶瓷基)

铂族金属对汽车尾气具有独特的净化能力,每年有超过60%的 铂、钯、铑用于生产汽车尾气净化催化剂。根据已公布的最新数据,截止2019年6月底,国内汽车保有量已达2.5亿辆。排气管中多由蜂窝型载体(堇青石)及活化涂层构成。每套催化剂贵金属用量约为1~2g,依车型及发动机类别有关。铂族金属用量至少250吨。

铂族金属高效富集关键技术研究:(1)预处理对稀土回收率的影响;(2)湿法富集工艺条件对贵金属回收率的影响;(3)湿法浸出渣火法熔炼富集工艺对贵金属富集率的影响;(4)富集物的碎化溶解对贵金属的溶解率影响。

工艺创新点:(1)选择合适的预处理工序,可实现稀土回收;(2)氯化选择性溶解铂族金属,摒弃溶解造成废水NH3氮处理难等问题;(3)溶解液采用金属置换获得高含量富集物,较直接采用离子交换或萃取,减排效应显著

目前,从失效汽车尾气催化剂金属载体中回收铂族金属尚处于研究阶段。技术难题主要为如何经济、高效实现铂族金属与金属载体分离?

高温熔化-雾化喷粉-选择性浸出非铂族金属元素,获得铂族金属富集物,同时可以回收其它元素。

2.石油失效铂铼催化剂回收工艺研究

创新点:

(1)稀酸浸出,实现铂铼分离,有效回收铼,避免高酸浸出存在铂铼溶液分离困难等问题;

(2)选择性溶解铂,实现载体与铂分离。

石油失效催化剂中铂族金属铂、稀散金属铼及载体综合回收的关键技术研究:

(1)失效铂铼催化剂物相及元素组成研究

(2)加压酸浸过程中铂、铼走向规律及其控制机制研究

(3)加压浸出铂铼失效催化剂的动力学研究,提出强化措施

(4)微量铂与铼分离的工艺研究

(5)浸出渣氯化浸出铂的工艺研究

3.石油失效银催化剂回收工艺研究

关键技术研究:

(1)主要研究硝酸用量、浸出温度、浸出时间对银浸出率的影响;

(2)主要研究浸出液提银工艺对银粉纯度的影响;

(3)氮氧化物烟气清洁吸收(H₂O₂吸收)及再生技术。

创新点:

(1)稀硝酸选择性浸出,实现银与载体;

(2)浸出渣洗水返回上一级使用,浓缩回收NaNO3,减排效果显著。

4.失效医药钯碳催化剂回收工艺研究

钯碳是一种黑色粉末状颗粒的化学物质,钯碳是一种催化剂,是把金属钯粉负载到活性碳上制成的,主要作用是对不饱和烃或CO的催化氢化,广泛用于石油化工、医药工业、电子工业、香料工业、染料工业和其他精细化工的加氢还原精制过程。 :在使用中催化剂微孔被有 机物堵塞,活性组分钯被有机物覆盖,硫中毒和钯晶粒长大而使其分散度降低,含钯3-5%。

工艺创新点:

(1)富氧焙烧并精准控制吹富氧量,避免吹空气焙烧造成烟气量大造成钯损失的问题;

(2)氯化溶解

(3)离子交换和萃取联合净化浸出液,有效脱出了金属杂质,避免传统水解和铵盐沉淀法除杂率第的问题。

5.失效钯碳催化剂回收工艺研究

1、失效钯炭催化剂焚烧设备及焚烧工艺条件关键技术

(1)焚烧设备设计工艺;

(2)焚烧工艺条件。

2、钯灰提纯关键技术(1)钯灰预还原技术;(2)溶解钯灰技术;(3)净化技术。

6.失效有机铂族金属催化剂回收工艺研究


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