文档介绍：从废催化剂中回收铂的方法 在石油、化工、环境保护等领域所使用的催化剂主要为载体催化剂,其中起催化作和的活性成分为铂族金属,其含量从百分之几至万分之几不等。活性成分有的是单一金属,有的为多种金属。而用为催化剂载体的物质也是多种多样的,通常是贱金属的氧化物(如Al2O3、Al2O3、-SiO2、ZrO2等)或活性炭,这些载体物质提供巨大的表面积,然后用浸渍、喷涂或其他的方法将催化的活性组分(铂族金属或(和)其他金属)负载于载体表面,形成高度分散的催化活性中心。一些以Al2O3作为主要载体的含铂族金属催化剂列于表1。 表1 含铂族金属的催化剂名称化学成分/%~~1 ~~~~~,由于各种有害杂质的影响,使催化剂逐渐失去活性而报废,尽管催化剂中铂族金属的含量低,但铂族金属价格昂贵,具有极高的回收价值。 一、溶解载体法 由于催化剂的载体主要为氧化铝、铝为两性金属,溶解载体的方法有碱法和酸法。(一)酸法当载体中的氧化铝为γ-Al2O3晶形时,可用盐酸或硫酸溶解。硫酸因价格低、对设备腐蚀性小、沸点高等优点,常常优先使用。 在硫酸的溶解中,废催化剂中积炭的影响较大。如废催化剂在硫酸溶解前不烧除积炭,可抑制铂族金属进入溶液,并对溶解后物料的澄清有良好的促进作用,有利于固液分离。但积炭和有机物存在时,极易产生冒槽现象。因此,废催化剂在进行硫酸溶解之前,一般先经烧炭处理。溶解时,相当大一部分铂族金属可进入溶液,为避免铂族金属在溶液中的溶解损失,可在溶解后向溶液中加入还原剂(如铝),或往溶液中加入硫化钠使铂族金属以硫化物沉淀下来。例如处理铂-铼废催化剂时,铼几乎全部进入溶液,加硫化物使之呈硫化物沉淀。研究表明,当硫酸浓度小于57%,铂不溶解,硫酸浓度进一步增大时,铂开始进入溶液。一般说来,适当增大硫酸浓度,对载体的溶解是有利的,实践证明,硫酸浓度以20%~50%较合适。乙烯加氢反应的废催化剂,其载体为γ-Al2O3,还含有少量的Fe、Si、Ca、Mg等贱金属,%,形态为Φ3~5mm圆柱状,表面积炭。用硫酸溶解载体的条件是:用浓度为40%的硫酸煮沸溶解3~4h,载体溶解率约为95%,大部分贱金属也溶解分离,不溶渣中含Pd1%±,其余主要为SiO2和Al2O3。若载体含较多的酸难以溶解的α-Al2O3时,则硫酸溶解不完全,铂族金属富集倍数低,还需再用其他的方法再富集。(二)碱法利用碱能与载体中的SiO2和Al2O3作用这一性质,将SiO2和Al2O3溶解,达到与不溶的铂族金属分离的目的,常用的碱为氢氧化钠。 碱溶通常在较高温度的压力釜中进行,以减少溶液挥发损失和强化溶解过程。但也有研究认为,用40%NaOH溶液煮沸溶解,待溶液体积减至一半、沸点由120℃上升到170℃时,加入一定量的水再煮沸一段时间,再用大量的水稀释,大部分铂可富集在渣中。为了防止碱溶时铂族金属转入溶液造成分散,可以在溶解时加入还原剂,如先将催化剂湿磨制成浆状,与有机还原剂混合后,再加碱溶解。可使用的还原剂有水合肼、甲醛、硼氢化钠、酒石酸钠、甲酸或葡萄糖等。碱