小“催”札记(二十五):含铂废催化剂的回收利用

日期: 2024-04-08 06:04:13|浏览: 118|编号: 44337

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小“催”札记(二十五):含铂废催化剂的回收利用

铂族金属催化剂的最大消费量是汽车尾气催化剂和重整催化剂。 还有用于二甲苯异构化的催化剂。 氨氧化制硝酸铂网催化剂、脱臭反应催化剂等。

铂重整催化剂的回收利用

铂重整催化剂通常是通过用溶液浸渍氧化铝颗粒形成的。 早期的铂重整催化剂常采用eta-Al2O3作为载体。 由于eta-Al2O3的热稳定性和耐水性较差,目前的重整催化剂一般采用γ-Al2O3作为载体。 20世纪70年代,开发了铂铼双金属重整催化剂,一般铼添加量为0.2%。 铼的添加增加了铂的分散性,防止了铂在使用过程中的聚集,减少了催化剂上的结焦现象,显着提高了催化剂的稳定性。 20世纪80年代,铂锡双金属催化剂再次出现。 此类催化剂的使用寿命通常不超过4年。

目前各国使用的重整催化剂有70多种。 其主要成分Pt含量为0.25%~0.7%,添加剂为Sn、Re、Rh、Ir,一般采用Al2O3或SiO2为载体。

重整催化剂在使用过程中会因积碳而失活。 碳的沉积不仅发生在载体的表面,而且还发生在载体的空隙内部。 因此,回收废催化剂时,首先必须在750~850 oC左右的恒温下烘烤5小时,以烧尽载体上沉积的碳。 同时,废催化剂上的铂粒在焙烧过程中也有所增加,以免对废催化剂造成损坏。 在随后的碱浸过程中被碱浸出。 烘烤也会氧化铼。

铂重整催化剂的回收主要分为粗铂的富集和提纯两个步骤。 传统的回收方法包括将铂浸入王水中和将铂浸入氯化铵中。 后来又发展出金属置换法,可用铁片或铁屑、铝、铜、锌等金属置换溶液中的铂。 近年来最有前途的是离子交换法和萃取法。

1、氯化铵沉淀法

氯化铵沉淀法以NH4Cl为沉淀剂,使溶液中的铂以(NH4)的形式结晶,使铂沉淀出来,然后精制成铂粉。 铂通常用王水浸出。 这种方法是制造铂金的经典方法。 自1803年英国采用这种方法生产铂金以来,一直沿用至今。 目前国内一些工厂仍在使用,其流程图如图2-2所示。

通常,先将废铂重整催化剂的载体用硫酸溶解,将剩余的铂渣焙烧除去杂质,然后用​​王水浸出铂。 除去NO2后,用NH4Cl沉淀铂,焙烧后得到海绵铂。 铂溶于王水的反应为:

氯化铵沉淀铂的反应为:

该工艺的问题在于,硫酸溶解载体时,需要一定量的有机碳吸附在载体上。 有机碳含量的高低直接影响铂的收率。 由于含有有机碳,硫酸溶解时会产生大量气体,造成“溢出”现象。 有人通过在溶解时添加甲酸或醋酸铝等消泡剂来解决这一缺陷。 该方法提纯铂的成本较高,且一步提取的铂纯度不好。 纯度>99.95%的铂金需要经过多次沉积才能获得铂金。 在工业生产中,收率常常受到过滤设备问题的影响。 另外,采用该方法去除硝酸盐时,相当数量的HNO3分解成NO2而逸出,不仅造成HNO3的损失,而且污染环境。 采用该方法时载体Al2O3的溶解损失也较大。 有人认为王水可溶铂的适宜工艺条件应为:70~95℃,HCl:HNO3=3:1,Cl-总浓度为5.5~7.5mol/l。

2、金属置换法

先将废铂催化剂在1000~2000℃下焙烧5小时,然后用盐酸浸出铂,然后用某些金属以铂粉的形式置换酸解液中的铂,然后用盐酸氯化物浸出将铂与氯化铵沉淀,最后煅烧得到海绵铂。 金属置换可以达到初步提纯和富集铂的双重目的。 锌、镁、铝、铁或铜等金属通常用作驱油剂。 该置换方法速度快、置换率高、工艺设备简单,但置换后的含铂沉淀常被置换剂污染。 流程如图2-3所示。

用盐酸浸出铂时,酸浸液中Pt以-络离子形式存在,其标准电位如下:

由于E0Cu2+的电势低于E0Pt2+的电势,因此可选择铜粉作为驱油剂。

3、整体解决方案-金属置换法

抚顺石油三厂采用全溶液金属置换法从废重整催化剂中回收铂。 其工艺流程如图2-4所示。

废重整催化剂全溶解回收工艺是将废催化剂的载体和组分全部溶解,然后分离处理的方法。 具体操作如下:先将含铂0.3%~0.5%的废铂催化剂(具体成分见表2-6)在500℃左右焙烧10~15小时,然后冷却粉碎至70目,用盐酸将其溶解。 先在80℃反应4小时,然后在110℃反应12小时。 100kg废催化剂需要约300L纯化水和650L工业盐酸。 反应完成后,冷却至70℃,用约8kg铝屑还原溶液中的氯化铂,形成铂黑颗粒,将铂黑与载体Al2O3分离,形成AlCl3溶液。 然后在50℃左右加入2kg硅藻土,使硅藻土上吸附铂黑。 经过分离、过滤和洗涤,将含铂硅藻土从氯化铝溶液中分离出来。 用王水溶解铂黑,形成粗氯铂酸和硅藻土的混合物。 抽滤分离硅藻土,得到氯铂酸粗溶液。 浓缩并转化为氯铂酸铵沉淀。 分离后,进行烘烤。 可转化为海绵铂,再经过精制等工艺提纯,即可得到符合试剂二级要求、纯度为99.9%的氯铂酸。 该产品可用于制备重整催化剂。 该工艺的收率接近97%。 副产物氯化铝经除铁精制后还可用于生产加氢催化剂。 整个生产过程不产生新的三废排放。 但该工艺步骤多、生产周期长、单批加工量小。 本工艺所需主要设备见表2-6,主要技术经济指标见表2-7。

4、空气氧化铂浸法

黄燕飞采用空气氧化铂浸出工艺回收废重整催化剂。 该工艺总铂收率达到98%以上。 该工艺流程短、设备投资低、处理能力大、生产过程中不产生污染、劳动条件好,已实现工业化生产。 具体流程如图2-6所示。 本工艺中,盐酸浸取铂时的料液比为1:6,酸度为9mol,温度为80~90℃,时间为6~8小时。 固液分离时,加入α-分离剂,用量为溶液体积的0.3%~0.5%。 温度80~90℃。 添加分离剂后约0.5小时,固液分离变得明显。 将澄清液体用铁皮在80~100℃的温度下还原,时间6~8小时。 本工艺渣率为1%,渣中铂含量约为0.001%~0.01%。

有人用含0.5%铂、0.8%铅、98.7%氧化铝的烃类裂解废催化剂10g,在500℃下加热5小时,在空气中用2%(质量)盐酸处理,煮沸。 300毫升盐酸中。 1小时后,将滤液与%氯化铵水溶液混合。 铂金回收率可达97.4%。 有人还用流动的含氧空气将废重整催化剂(含0.6%Pt、0.6%Re和载体Al2O3)在500K下处理16小时,使其变成氧化物。 (若含氧化铼5克)用50mL 2%(质量)碳酸钠(0.19mol)浸泡15分钟,(或用H2SO4在145℃溶解铼)。 溶液的pH值约为11。过滤后,滤液中约含57%。 除去铼,并将滤饼在218K下干燥过夜。 将氯铂酸盐在80℃下用NaCl浓缩直至沉淀,过滤,并将滤饼用2L、7%H 2 SO 4 洗涤以回收铂。 若浸入0.5摩尔氯化钠溶液中15分钟,温度应低于111K,pH 0~12,可提取76%铼,但铼中含有10%铂。

5、溶剂萃取法

溶剂萃取法是目前贵金属催化剂回收研究最多、最有前景的先进技术。 该工艺不仅可以大大提高收率,而且在一定程度上避免了二次污染。 具体流程如图2-7所示。

将废催化剂中的载体用硫酸溶解,将含铂废渣焙烧除碳,然后用盐酸浸出。 铂浸液经过四级萃取、一级洗涤、五级反萃取,铂回收率可达95%以上,铂纯度大于99.9%。

还有人将含0.448%Pt和0.3%Sn的废催化剂在600℃下焙烧,然后在过氧化氢存在下用浓盐酸溶解,过滤,得到含0.4432g/L铂和50g/L铝的滤液。 用双(2-乙基己基)亚砜萃取,洗涤萃取液,然后用0萃取。含铂萃取液用水合肼在60℃还原,铂收率在97.7%以上。

北京贵金属冶炼厂与清华大学联合开发的溶剂萃取法已实现工业化应用。 从废重整催化剂中回收铂、铼金属的工艺流程如图2-8所示。

用110℃的稀硫酸溶解废重整催化剂。 溶解6小时后,将溶液加热沸腾,加入絮凝剂。 固液分离后,过滤,使固液分离。 主要反应有:

将过滤后的含铼废液以二异辛亚砜为萃取剂,经过三级萃取、两级酸洗、六级反萃取,然后加热浓缩至溶液中铼浓度达到20g/ L。 添加氯。 用钾生成氯铼酸钾,在 100°C 时结晶。 然后用冰水洗涤至无氯为止,然后干燥,得到分析纯的高铼酸钾。 萃取时酸洗段的比例为1:1(水相:有机相)。 汽提段的比例为1:3(水相:有机相)。 将过滤后的铂渣在800℃下碳化至铂渣变成灰色,然后用盐酸和氯酸钠3次浸出铂。 铂浸出率可达99.9%。 然后以40%亚砜为萃取剂,经过4级萃取、2级酸洗、4级反萃,萃取率和反萃率均达到99%。 将反提液水解除去杂质,用水合肼还原,制得铂粉,收率97%。 载体Al2O3被回收。 该工艺于1993年投入工业化生产。

6、全溶液-离子交换法

全溶液-离子交换法的工艺流程图如图2-9所示。

用酸性溶液将废催化剂中的载体和铂组分一起放入溶液中,然后用离子交换法纯化。 铂收率>98%,纯度>99.95%。 离子交换树脂可重复使用,中和后回收尾液浓缩硫酸铝。 全溶解过程是将废催化剂中的铂、载体等全部成分溶解到溶液中。 该方法由于离子交换集贵金属富集和纯化于一体,因此缩短了工艺流程,省略了过滤过程,减少了纯化过程中铂的损失。 该工艺已实现工业化,年处理能力可达200​​t。

7. 逐步浸出-离子交换法

美国UOP公司采用硫酸溶解废重整催化剂,使铼进入硫酸酸解液中,然后用王水浸渍酸解液分离出的废催化剂残渣。 然后使用阳离子树脂纯化铂。 采用该方法将铂浸入水中后,残留渣中仍含有4%~5%的铂,渣率为2%。 在硫酸溶液中加入少量铝片和N2H2粉末。 其工艺流程如图2-10所示。

黄继杰等人采用图2-11所示工艺流程回收海绵铂。

他们的实验表明,当硫酸浓度低于57%时,铂不会溶解。 硫酸的适宜浓度为20%~50%。 当酸水解产生胶体、澄清困难时,可添加铝盐质量的0.1%~5.0%。 水解后的聚丙烯酰胺很容易与固体和液体分离。 控制硝酸盐驱动在110oC。 在硝盐驱动过程中缓慢加入浓盐酸可以促进溶液中NO2和NO的分离。 除去硝酸盐后,加入1%HCl溶液,冷却至室温,过滤除去杂质,除去不溶物。

当pH=1~1.5时,铂以-阴离子络离子形式存在。 其他金属如铜、锌、镍、钴、铁和铅以阳离子形式存在,可以被阳离子交换柱吸附。 当pH=2~3时,其他贵金属如Ag、Rh等的羟基贵金属阳离子可被阳离子树脂吸附,从而使铂与其他贵金属及金属分离。 离子交换工艺条件:柱高1m,交换速度10~15mm/min,在pH=1~1.5、pH=2~3下交换两次。 树脂上柱前先用6mol浸泡3天,然后洗至中性,再用6mol浸泡2天,用硫氰化钾检查无铁离子,然后用去离子水或蒸馏水至中性。 使用。

然后用NH 4 Cl沉淀树脂交换后的溶液以沉淀铂。 黄洁洁的经验是NH4Cl的添加量应比理论量多5%。 然后将得到的粗铂沉淀用王水反复溶解,形成液体,用硝酸驱出,过滤,加入NH4Cl沉淀,然后干燥、煅烧,得到99.99%的海绵铂。 煅烧反应为:

总反应式:

煅烧过程控制恒温360℃2小时,白烟、黄烟450℃2小时。 将所得的铂海绵用去离子水洗涤数次并干燥。

8、金属置换法-离子交换法

将焙烧后的废催化剂用稀碱溶液加热浸渍2小时。 焙烧前的成分如表2-8所示,然后过滤。

一般情况下,一次碱浸铼的浸出率可达80%,二次碱浸可达90%以上。 碱浸时主要发生以下反应:

采用大孔强碱性苯乙烯系阴离子交换树脂(代号J-089)进行预处理,湿法上柱。 含铼的碱浸液以选定的流量从上到下流经树脂层,直至流出液中含有铼。 直至浓度与原溶液相同。 然后用去离子水反复洗涤饱和负载的树脂,以5~7mol/L盐酸为解吸剂,以一定的流量自上而下流过树脂层,直至铼完全解吸。 主要发生以下反应:

影响树脂吸附的主要因素包括碱浓度、离子浓度、交换流量等。该过程表明J-089树脂在弱碱性介质中对铼具有良好的吸附能力。 Re的渗透能力为100mg/g,饱和能力为270mg/g干树脂。 Re的解吸峰为45g/L。 解吸完成后,向解吸液中加入铼沉淀剂,生成KReO4或。

将铼浸渍后的废催化剂滤渣用盐酸浸渍约3小时。 盐酸溶液的浓度为3~5mol/L。 铂的一次浸出率可达90%左右,残余铼浸出率>80%。 影响铂、铼浸出的因素有盐酸浓度、浸出温度、氧化剂添加量等。 盐酸浓度不宜过高。 常用氧化剂。 主要反应有:

浸渍铼的废催化剂滤渣若经高温焙烧,载体中的Al2O3会变成α-Al2O3,不易溶于盐酸,更容易过滤。

在氯化物浸出液中,Pt以-络离子形式存在,Re以ReO4-络离子形式存在。 使用铜粉作为驱油剂来浸出 Pt。 影响置换反应的因素有铜粉质量、置换温度、离子浓度等​​。置换液中剩余的铼送至树脂交换器回收,置换残渣采用常规方法用铂萃取。 置换反应为:Pt2++Cu=Pt+Cu2+。

该法已扩大生产,废催化剂5kg,采用三级逆流浸出法进行碱浸和氧化浸出。 扩大试验表明,该方法铼的综合浸出率>99%,铂的三次浸出率>99%。 铼的吸收率和解吸率均>98%,铂的置换率>99%,产品铂纯度>99.95%。 铼酸钾纯度达到公司标准。

二甲苯异构化催化剂的回收利用

上海石油化工总厂第二化工厂于1985年开始采用水溶液氯化法从失活的T-12催化剂中回收铂。T-12的成分为:铂0.32%、Fe 0.25%、Na2O 0.34%、SiO2/Al2O3= 13. 收率达到96.3%。 其工艺流程图如图2-12所示。

具体流程如下:计算废T-12二甲苯异构化催化剂在1000℃下反应2小时以上,然后按固液比1:( 2-3)。 沸腾时废渣初渣率约为50%-60%,含Pt 20-30 g/t。 渗滤液用 2 kg Zn/100 l 室温置换 1 h。 丢弃废液。 废液中Pt<1*10-6可用碱中和后排放。 将粗铂替换为锌粉,然后通过氯化纯化,得到99.9%的海绵铂。

铂合金催化剂的回收利用

1、硝酸生产铂网催化剂的回收利用

在硝酸生产过程中,氨氧化工艺常需要使用铂铑合金网或铂铑钯合金网催化剂。 一般中压法采用95%Pt、5%Rh的合金网,高压法采用90%Pt、10%Rh的合金网。 例如,国产S201铂网催化剂含有92.5%Pt、3.5%Rh、4%Pd的三元合金网。 为了降低铂网中铂的含量,国内近年来推出了含12%Pd的Pt-Rh-Pd-Re四元合金网。 据三元网统计,我国采用常压氧化法生产硝酸(100%)铂耗为0.066克/吨,加压氧化法为0.112克/吨,双压法为0.123克/吨,综合法为0.069克/吨。 目前,我国约有50座硝酸厂,年产硝酸能力近400万吨(以100%HNO3计)。 因此,每年至少需要3t铂金网。 全球总计52吨。 美国有39座硝酸厂,硝酸产能783万吨/年,年消耗铂铑催化剂9.2吨。 西欧17个国家有61座硝酸厂,总产能4000万吨/年,年需求贵金属约40吨; 日本有6座硝酸厂,生产能力81.5万吨/年,年消耗铂铑1.1吨。 美国每年铂铑消耗量至少价值2000万元,因此这种催化剂的回收利用具有很高的经济效益。

硝酸生产中铂金属的回收可分为铂网催化剂本身的回收和铂损失废料的回收,如:从氧化炉、余热锅炉的灰渣中回收铂,以及铂网再生处理过程中从含铂废渣中回收铂。 铂金属也可以使用捕网回收。

1.1含铂废渣的回收利用:硝酸生产中收集的含铂废渣经水洗除去杂质后,用硫酸除渣,然后用王水溶解,用硝酸驱除杂质。 ,络合沉淀,干燥分解,熔炼成锭。 。 回收率可达80%以上。 其流程如图2-13所示。

具体操作如下:首先用铂灰4-5倍的蒸馏水洗灰3次,目的是洗去Cl-,直至洗后的滤液用硝酸银检查无Cl-为止。 然后加入15%-20%硝酸,搅拌加热至沸腾约1小时,过滤。 滤渣加热,用5%稀硝酸洗涤。 若测定滤液中含有铂,则加热浓缩,赶出硝酸盐,用水稀释,用锌代替,可制得铂黑。

将过量王水加入到用5%稀硝酸洗涤的含铂灰中,搅拌,加热煮沸1小时。 过滤,合并滤液,最后弃去滤渣。

将含硝酸的溶液加热浓缩,使硝酸挥发。 当溶液开始变稠时,加入6mol盐酸稀释,继续蒸发至液面无棕色气体为止。 最后,加入蒸馏水,将剩余的盐酸蒸发成稀糖浆。 然后用蒸馏水稀释以溶解所有其他杂质; 加入等体积乙醇并搅拌。 如果溶解不完全,加入乙醇并过滤除去沉淀。 滤渣用乙醇洗涤数次,弃去。 将洗涤液与滤液合并,然后加入饱和NH4Cl溶液直至沉淀不再沉淀,抽滤,用5%NH4Cl溶液洗涤沉淀。 滤液与洗涤液合并,回收废液中的铑。

在100℃下干燥(NH4),置于马弗炉中,加热至800-900℃,恒温1小时,得到铂粉。 将铂粉放入高频炉中,加热到1350-1500℃,在1200℃熔化铸造,热轧成6.3mm方条,然后经过冷轧、粗拉、中拉、精拉、退火拉拔和其他过程。 然后将铂丝编织成铂网。

含铂废渣主要包括:铂筛再生时收集的含铂废液废渣(铂含量可达0.1g/l)、更换筛时氧化炉内各处的灰(铂含量可达1.5%-2.0%),余热锅炉中的灰(含铂0.15%-0.5%),收集在硝酸生产系统中气体经过铂网的设备(如空冷器) 、沉淀池、缓冲池、酸吸收塔、酸池等沉积的酸泥(含铂含量0.1%-0.55%)。

1.2氧化炉灰中铂族金属的回收:硝酸生产过程中,铂网催化剂表面易形成疏松的活性状态,部分铂以铂黑的形式被气流带走并沉积在氧化炉出口和余热锅炉的管道中。 形成氧化炉灰。 这种炉灰一般含1%Pt、30%Fe,其余为硅、铝、钙、镁、铬的氧化物。 太原化肥厂采用电弧炉冶炼从氧化炉灰中回收铂族金属。 其流程如图2-14所示。

工艺所用炉灰收集自陕西兴平化肥厂、四川川化集团、山西太原化肥厂、南化(集团)公司氮肥厂、河北石家庄化肥厂、吉林化肥厂等13家硝酸生产企业工厂。 年产量约为20吨(包括17T/A的炉灰,2t/a酸性泥浆和1T/A的瓷环),价值超过1900万元。 分析结果和主要设备如表2-9和表2-10所示。

具体步骤是:

氧化炉灰通过振动屏幕筛分,并通过球磨坊细化,然后加入适当数量的可乐粉末和水。 混合物形成后,将其发送到电弧炉以减少和冶炼,以获得高碳铁合金和还原炉渣。 然后将还原的炉渣粉碎并在人工磁分离中,将磁性物质掺入铁合金中,并丢弃双杆矿石。 氧化冶炼电弧炉使用镁砖衬里和炉底底部。 首先将适当量的铁矿石和氧化钙放入炉中,然后将还原的铁合金放入其中进行氧化冶炼。 氧化和冶炼后获得的低碳铁合金在室温下用6 mol/l工业硫酸酸浸入酸。 不溶性的贵金属溶解在水上,然后用水稀释和过滤。 将三元金属滤液降低并用氢水合物两次过滤,然后用酸过滤水胶溶液,然后丢弃不溶性残基。 通过还原分离的贵金属溶液用强酸性钠聚苯乙烯树脂进行交换并纯化。 用氢水合物将获得的交换液体还原后,对贵金属进行过滤,用水洗涤以去除氯,干燥并凝固成纯三元金属块。

过程控制条件

①还原冶炼部分:成分比氧化炉灰/酸泥/陶瓷环= 323/287/45; 可乐粉/样品铁含量= 0.32/1; 相电压180V,相电流600-900A,冶炼温度1600 OC。

②氧化冶炼部分:添加铁矿/理论硅量= 0.75-1.0/1,氧化钙的添加量/理论硅氧化物量= 2/1,氧化冶炼时间为120分钟。

③酸浸出部分:酸消耗,3mol工业硫酸/kg氧化铁。

④氢化水合物还原和分离段:添加量为1-2.5l/(200-500g)浓缩物。

⑤离子交换和纯化部分:pH 1.5-2,线性速度3-4厘米/分钟,钙化温度1200 OC。

加工氧化炉灰后,可以获得铂,钯和菱形的三元纯金属,纯度大于99.95%。 该方法的铂产量为94.6%,钯的产量为95.1%,铑产量为97.1%。 其产品的纯度符合事工标准的要求,可以用作氨氧化催化剂的原材料。 肥料工厂每年使用这种方法来恢复近30公斤的铂。 1公斤的成本为3500-5000元,输出价值超过200万元。 氧化炉灰被回收后,将炉渣排放量减小了10次。 该炉渣中的所有有害物质均符合国家排放标准。 该项目于1983年10月完成,并于1987年8月运营。

1.3铂网的回收:如果铂网状在使用过程中由于表面污染而停用,则可以通过腌制来再生。 但是,必须回收铂网的断开和蒸发损失超过网格质量的20%的铂网。 通常,二元组分净可以用水含量溶解为中和,以分离铂和菱形,然后分别还原为金属以进行回收。 该过程流如图2-15所示。 产量可能大于99.9%。

首先将废物铂网溶解在Aqua Regia中,然后将氨或氯化铵添加到浸入溶液中,以将铂沉淀到氯化铂中,然后将其与溶液分离。 将沉淀物在高温下加热以形成海绵铂。 然后用氢氧气将其融化成铂块。 提取水瑞亚后的残留物通过酸性硫酸钠溶解在硫酸若um虫中。 被水提取并分离后,添加了硝酸铵并变成硝酸硝酸盐,从而沉淀并分离出来。 它被盐酸处理为氯化物,然后在高温下加热至铑和恢复,如图2-16所示。

罗马尼亚使用Aqua Regia溶解废物铂网,离子交换并净化CS·3个树脂上的溶液,然后使用甲基乙基酮在色谱柱上渗透到色谱柱上,以分离并恢复高纯度铂和阳极,纯度为99.94 %。 多于。

肥料工厂使用湿纯化来回收铂金网。 将废物铂网溶解与Aqua Regia,将20%的溶液水解为分离铂,并添加乙醇以分离钯和菱形。 在分别纯化并添加到主要解决方案中以进行组件调整后,通过还原,洗涤,干燥和烧结,获得铂 - - ALLOY块,然后将其融化在高频炉中,然后将高温热滚动和冷滚动和三个电线图。 退火处理后,可以制作新的铂网。 该过程如图2-17所示。

1.4使用收集网恢复铂尘中的金属:在产生硝酸氨氧化的工作条件下,铂金净催化剂中的铂和钯将以PTO2和PDO的形式挥发并丢失,而RH2O3将是富集在网格的表面上。 放。 德意志前联邦共和国的公司利用了钯及其合金的财产来吸附铂金,并构成了它的坚实解决方案。 1968年,他们发明了使用收集网以恢复从白金网损失的铂尘的专利。 他们使用了80%PD,将20%Au合金线编织成网格,并将其放置在氨氧化炉中使用的铂红头颗网络下,以捕获铂粉蒸发并从铂r-网状网中掉下来的铂灰尘。 恢复率可能高于60%。 表2-11显示了该公司在不同压力下的净回收率。

近年来,由PD-CU,PD-NI和Pure 组成的收集网已被国外使用。 例如,约翰逊·马修斯( )的纯钯Plus-PAC系统的铂尘回收率为70%-85%。 恩格哈特公司( )推出了95%的PD,5%的AU捕获网。 Lyon Luot (CLAL)使用90%PD10%AU捕获网。 最近,在国外使用了带有镍金属芯的钯涂层捕获网。 俄罗斯使用PT•RH/PD•AU/AL2O3•CAO组合收集网,波兰使用PD-RH-AU网。 国内开发的捕获网具有相对单一的规格,其中约为95%的钯,还包含金属镍以提高机械强度。 表2-12显示了台湾肥料厂的收集网和隔离网的性能。

根据不同的过程条件,恢复装置可以由不同水平的钯合金吸收网和隔离保护网组成。 正常压力法和中压法的铂恢复率分别为56.3%和61.2%。

达利安化学工业公司肥料厂的硝酸研讨会共享五个氨氧化炉,每年消耗约10公斤的铂金,价值近100万元。 从1988年7月开始,该工厂利用了我国621研究所的钯尼克(-)捕获网,该研究所在氧化炉的铂金网下以氧化炉的白金网络来恢复白金粉尘。 从表2-13可以看出,该设备的回收率高于美国恩格哈特公司的恢复率。 工厂在两次测试中使用了此恢复设备来恢复总计3916.53克铂金,价值331,200元。 此外,在更换每个氧化炉中的铂网时,它可以节省10kg的石英管,价值超过2,000元和40克的铂金属丝,价值3,800元。 这项技术于1989年3月通过了部长级评估。

南京化学工业公司(Group)公司的氮肥工厂过去曾失去白金贵金属,价值约160,000美元至180,000美元。 1990年7月,在硝酸研讨会的两个氧化炉中使用了621个航空和宇航学研究所的捕获网。 最后,铂恢复率达到了50%以上。 肥料工厂的产量达到61.3%。

化学厂在1992年采用了这种铂金网状回收装置,其半年收入达到123,700元。 In , , , Jilin , Henan , , Gas Group, , , , 他们所有人都采用了铂金网状回收设备,并取得了很好的效果。

2.合金支持的铂催化剂的回收

俄罗斯

催化剂是由金属线制成的灰色螺旋圆,直径为0.8-1mm。 载体是一种镍铬合金,表面用一层铝(不超过3.5%),铍,氧化磷和铂(不超过0.007%)和钯(不超过0.2)(不超过0.2)(不超过0.2 %)。 可以通过用硫酸溶液剥离涂层来回收催化剂。 它的最佳浓度为1mol/l。 溶液温度为80 oC,液体与固体比为5。在此过程条件下,载体的溶解速率不会超过0.5%-0.6%。

俄罗斯的Kavag催化剂是由镍,铁,铬,铝和其他金属的合金制成的带状体,并在表面上镀有密集的铂和钯(约0.5%)。 可以通过将硫酸酸化溶液以pH = 0酸化催化剂涂层,并在室温下用Fe3+离子浓度约为6g/L的氯化铁溶液处理。 但是,该催化剂必须在治疗前的900oC钙化1小时。 载体溶解速率为1%,残留钯含量为0.023%。 钯的回收率为91%。

其他含铂催化剂的回收

1.甲酸沉淀法

该方法的铂恢复率达到99.6%,铂的纯度可以达到99.99%。 该过程流如图2-18所示。

焚化废物铂催化剂(含5%-6%铂,93%-94%的碳和1%-2%的铁,铜,锌,镍和其他金属和杂质)去除碳,将其与Aqua Regia溶解,并在低温(60-70oC)处进行热量,直到铂炉炉不再溶解。 冷却后,通过吸入过滤去除不溶性物质,然后缓慢蒸发到干燥度以去除溶液中的HNO3,HCl等。 冷却后,向重新溶解添加适当数量的蒸馏水,并使用盐酸将溶液的pH值调节至3-4。 加热后,添加甲酸,并迅速添加相应量的氢氧化钠以控制3-4溶液的pH值,直到没有降水发生并且溶液变得无色为止。 冷却后,用1%NH4CL溶液过滤并清洗几次。 然后将沉淀物转移到瓷坩埚中,将其在烤箱中干燥,然后将其放入炉子中,然后将其加热到800oc以燃烧以获得粗铂。 主要反应方程是:

将粗铂与Aqua Regia溶解,然后在溶液中缓慢加热并蒸发至干燥以去除HNO3等,然后用蒸馏水冲洗并溶解。 然后,通过交换树脂过滤以去除溶液中的杂质离子,例如Fe3+和Cu2+,以获得相对纯的铂化合物溶液。 树脂交换后加热滤液,并用盐酸和氢氧化钠将pH值调整为3-4。 加热后,添加甲酸并用氢氧化钠调节溶液的pH值为3-4,直到反应完成。 过滤,用1%NH4CL洗涤几次,将沉淀物转移到瓷坩埚中,以800oC加热并燃烧以获得高纯铂。

2.氯化法

白金组元素很容易被氯化,因此用氧化铝和二氧化硅含量的含量铂催化剂用氯和氧的混合物或氯,氧气和二氧化碳的混合物在350-1200°C下进行处理(混合物可以是氯,氧气和二氧化碳的混合物)气体部分压的影响,但不影响氯和铂类元素的反应(少于30%)是适当的。铂的一部分用混合气体作为气态氯化物取出,并可以在一个中回收吸收塔或类似。铂的另一部分以氯化物的形式保留在载体中。它可以溶解并用弱酸溶解并浸出。该方法比酸浸出方法更有利于从水溶液中回收铂。准备示例如下。

①在处理30克催化剂后,在950oC上含有0.4%铂在氯气中含有0.4%铂,添加了10%CO2的350oc,载有10%CO2,载体中剩余的铂含量为0.01%。 可以从气相回收117毫克的铂。

②在750oC下用5%的氯添加3小时,在750oC下处理含0.4%Al2O3的含白铂的催化剂30克。 载体中剩余的铂含量约为0.21%,可以用3摩尔的盐酸处理。 气液二相中回收的铂金的总量为112 mg。

③30克含有0.2%钯和0.2%铂在Al2O3上的催化剂,用混合气体在950oC下用含有90%CL2,5%CO2和5%O2处理1小时,持续1小时,残留铂和钯的总含量为0.01%。 在气相中回收的铂和钯分别为59mg和58mg。

苏联的某人使用氯化方法回收AHK-2和AHK-56花费了催化剂,而99.67%-99.95%的钯和铂则进入了升华产品。 当从850-900oc和1050-的Al2O3载体废物催化剂中回收钯铂催化剂时,请在1-3H下与氯1-3H接触,以便将大多数板球和铂金转移到升华对象中。 普通氯化物的收入被1.5水溶液吸收,以使水溶性络合物酸。 然后使用替代方法分析铂和从水培养基中分析钯。

压碎的废物铂催化剂与粉煤煤混合,然后制成碎片,然后在炉子中的800oC中烘烤以去除多孔结构以去除挥发性成分。 之后,将金字塔用氯化物和碳酸盐,氯,氯化碳或纯氯的混合气体处理。 这样,可以将超过99%的白金转移到升华对象中。 图2-19是垂直氯化物的示意图。 氯气从上部从上部从上部排出,从①①①①①①①①。 废物催化剂和其他原材料从④安装桶中断到炉子,而战斗也被用作氯和气态氯化物产品的大门。 卸载设备②可以间歇性地从炉子上卸下炉子。

将获得的气态产物和游离氯鼓放入水溶液中。 在吸收器⑥的末端,将气体用NaOH液体喷洒到洗涤塔中以捕获氯。 含有CO和微片的废气和零氯的氯必须通过较高的烟囱排放到大气中。 金属氯化物升华装置的制造过程中的更大难度反映在选择炉体和单个组件的内衬结构材料中。

3.氟化物法

从捷克共和国到废物白金催化剂到氟化物,并用氟化物挥发,然后将其凝结在水或NAF颗粒中,然后使用无机酸处理铂和回收金属。

4.电弧炉的熔化方法

将废铂催化剂放入弧炉中,融化,然后将熔融材料倒入成分中。 冷却和研磨后,用手选择贵金属颗粒。 将剩余的二氧化铝颗粒与添加剂(例如铝土,铁二氧化碳和其他添加剂)混合到研磨材料和硅铁中。

5.真正的硫化方法

干燥的硫化物方法是用浓硫酸浸泡废物铂催化剂,并在254oC中燃烧。 冷却后,烘烤浸入水。 对于不溶性炉渣,占原始废物催化剂的12%-13%。 当表2-14中显示的AN-56废物铂催化剂回收时,使用10%的H2SO4溶液来溶解燃烧块,这可以将固体降低约90%-98%。 它包含7.5%-8.5%的铂金收集。 燃烧时,它可以用平坦的底炉或圆柱旋转炉和机械耙子进行操作。

在高温(250-300oC)下,含铂的废物催化剂的“干”硫酸化通常会导致活性电离和硫酸盐溶液中铂的水溶性化合物的产生。高温

。 在硫酸中,铂可以电离,因此氧化非常高(超过4个),并且可以产生稳定的多核氧气 - 含水 - 溶剂 - 溶剂化合物。

6.铝捕获方法

用于融化冰晶石的溶液氧化铝。 在熔化的池塘中,用熔化的铝熔化了冰翼晶石,并在970-980oc中添加了废铂催化剂。 此时,铂铝提取,而冰晶中的氧化铝逐渐饱和。 在多次使用铝的过程中,铝中的铂也似乎饱和。 随着冰翼杆片中Al2O3含量的增加,铝不断更新。 铝和铂金合金溢出了水的颗粒化(2-4mm),然后将其发送到硫酸(10-15)水上。 澄清,过滤浆料,洗涤固体物体,干燥和燃烧后,它可以由铂金富集的90%的铂金制成。 该方法的特定过程如图2-20所示。

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