在催化剂制备过程中,为保证其活性、选择性、抗毒性、一定的硬度和使用寿命等指标,常加入一些贵金属作为其活性组分。 虽然催化剂的形貌、结构和个别组分的数量在使用过程中会发生变化,但废催化剂中仍富含相当数量的贵金属。
由于矿产资源储量有限,生产难度大,产值低,价格不断下跌。 许多工业发达国家已将注意力转向贵金属再生资源的回收利用。 统计显示,全球85%以上的废旧贵金属被回收再利用。
全球每年形成约50万~70万吨废催化剂,富含大量贵金属(如Pt、Pd、Rh、Ru等),可作为二次资源回收利用回收利用金属意义,在除了直接获得一定的经济利益。 好处还可以提高资源的利用率,减少催化剂带来的环境问题。 这些用过的催化剂如果不直接回收和丢弃,将造成资源浪费和环境污染。 铂族金属在地幔中既稀有又昂贵,因此回收这些金属在经济、科学和环境方面都具有重要意义。
1.废催化剂中贵金属的回收
对于不同的废催化剂,提取金属和合金的工艺技术是不同的。 回收含有银、铂、铑等贵金属的废催化剂的主要方法有:
本文介绍了废金属催化剂回收过程中最常用的熔化载体、选择性熔化和全熔化方法。
1)载流子熔化法
工业上使用的载体催化剂多为钯和以氧化铝为载体的钯金属催化剂。 当催化剂使用一定时间后,钯和铂的催化活性会减慢而失效,但钯和铂的存在状态没有改变,仍然是单质。
溶解载体法是根据γ-Al2O3的溶解度,用硫酸或盐酸溶解,钯和铂留在不溶物中,然后用王水或硫酸溶解钯和铂,然后加入氧化剂。 其实回收率高,但操作过程复杂,载体损坏无法回收。
2)选择熔化法
选择熔化法是先在(1000-1100)℃焙烧,去除吸附在废催化剂表面的有机物和表面水垢,同时将γ-Al2O3转化为溶解的α-Al2O3,然后用王水或硫酸加氧化剂溶解废催化剂中的钯和金属钯。 这种方法的优点是Al2O3载体不被破坏,可以直接回收利用。 缺点是钯、铂溶解不完全,回收率低。
3)全解法
全溶解法是将γ-Al2O3和铂全部溶解,用离子交换树脂吸附铂,分别得到铂酸解吸液和硝酸铝或硫酸铝氨水。 铂脱附液经酸化、铂沉淀、精炼得到纯铂产品。
2、贵金属提纯
1)电解法
在贵金属和贱金属共存的碱性氨水中,借助不同的电势,使贵金属如铑在阴极析出并提纯。 电解装置采用双室电解槽。 阳极室用碳棒做电极,阴极室用铂片做电极,中间是阴离子交换膜。 将计量H+含量为2mol·L-1的盐水溶液加入电解装置阴极室,阳极室为10%硫酸铵。 碱性,用饱和甘汞电极作为参比电极。 控制阴极电位在(-1.10~-1.15)V,电解(2~3)小时回收利用金属意义,电压效率为80%,钯碳在阴极析出。 阴极析出的钯碳可经酸洗、水洗、烧结得到含量为99.5%的钯碳。
2) 离子交换
在 pH III。 结论
随着工业的发展,我国废弃催化剂的数量逐年减少,其回收工作也引起了一定的重视。 目前,国外从废催化剂中回收金属的工艺基本采用酸碱法。 流程长,贵金属回收率有待提高。 实验过程中会产生大量的酸性气体和废料。 有必要开发和推广新的回收技术。 当催化剂用完后,不仅要回收活性成分,还要回收载体和溶剂成分。