[发明专利]汽车尾气净化催化剂中稀土和贵金属的回收工艺

说明书

技术领域

本发明涉及废旧资源再利用，具体涉及一种汽车尾气净化催化剂中稀土和贵金属的回收工艺。

背景技术

稀土汽车尾气净化催化剂由于价格低、热稳定性好、活性较高、使用寿命长，在汽车尾气净化领域备受青睐，稀土汽车尾气净化催化剂已经越来越得到广泛的应用。目前广泛应用的稀土型汽车尾气净化催化剂的类型主要有两种：钙钛矿型以及铈锆固溶体。

汽车尾气净化催化剂以做成蜂窝状的陶瓷或金属为基体，蜂窝体内表面涂以由Al₂O₃、稀土基材料(CeO₂和其它金属氧化物的混合氧化物)和少量贵金属(铂、钯或铑)三个组元构成的活性涂层。

一般稀土型汽车尾气净化催化剂的使用年限为5～8年，包括中国每年近百万的报废汽车里面的稀土型汽车尾气净化催化剂，这些催化剂中含有稀土元素铈、镨、镧、钇等以及贵金属钯、铂、铑，还有铝、钼、钒、钴、镍、铁、锶、锆等。金属离子大部分以氧化物或者金属氧酸根形式存在。

现有的对废旧稀土汽车尾气净化催化剂中回收金属的方法主要有湿法、加压氰化法和等离子熔炼法。但是现有的湿法技术对贵金属回收率较低，并且难处理低品位物料，回收贵金属不彻底。而加压氰化法利用氰化物高温加压直接从失效汽车催化剂中选择性浸出回收铂族金属，但是氰化物属剧毒物，控制严格，管理困难，设备投资大。而等离子熔炼法存在金属与渣分离困难、设备要求高，等离子枪使用寿命短，成本高的问题。并且上述各方法均不能有效回收汽车尾气净化催化剂中的稀土元素。

发明内容

本发明为解决现有技术中的上述缺点，提供一种汽车尾气净化催化剂中稀土和贵金属的回收工艺，该方法包括以下步骤：

(1)将废旧稀土汽车尾气净化催化剂研磨，全部过80～150目筛；

(2)将废旧稀土汽车尾气净化催化剂粉末与氢氧化钠按照质量比1∶0.8～1.5混合，在300℃～500℃之间焙烧，焙烧时间2～4小时；

(3)用60～99℃的热水洗涤焙烧后物料，固液比1∶3～6，搅拌洗涤2～4小时；

(4)过滤，从滤液回收铝、钼、钒、锆等，滤渣用酸溶解，用以溶解稀土元素以及钴镍铁等金属元素，氢离子浓度为0.5～2mol/l，反应温度60～99℃，反应时间2～4小时，固液比1∶3～6；然后再过滤得到含有稀土以及铁钴镍离子的溶液和含贵金属的滤渣；

(5)步骤(4)过滤后得到的含有稀土以及铁钴镍离子的溶液，先调节溶液pH值至3.5～4.5之间，然后在20～40℃条件下加入硫化物或者通入硫化氢，硫的摩尔数为钴镍铁总摩尔数的1.0～1.2倍，反应2～4小时，使得钴镍铁完全沉淀；沉淀得到的钴镍铁沉淀物再进一步回收钴镍；滤去钴镍沉淀物的滤液为含有稀土的溶液，用P507萃取分离铈、镨、镧、钇等稀土，然后制备稀土氧化物；

(6)用盐酸和次氯酸钠的混合溶液来浸出步骤(4)的贵金属渣，得到含有钯、铂、铑的溶液，在保证次氯酸钠过量的情况下，加入氢氧化钠或者氢氧化钾回调pH值为4～8，使得钯、铑形成含水氧化物沉淀，然后得到的纯净的铂溶液再精炼得到金属铂；

(7)得到的含有钯铑的沉淀用盐酸溶解后，用N530萃取钯，用5～7mol/l的盐酸反萃，得到的钯溶液再电解精炼得到金属钯；萃余液中含有铑，然后用水合肼还原得到金属铑。

其中，

步骤(1)将废旧稀土汽车尾气净化催化剂研磨，较佳为全部过100～120目筛。

步骤(2)将废旧稀土汽车尾气净化催化剂粉末与氢氧化钠较佳为按照质量比1∶1～1.2混合。

步骤(4)用酸溶解稀土元素以及钴镍铁等金属元素时，较佳氢离子浓度为1～1.5mol/l。

步骤(4)用酸溶解稀土元素以及钴镍铁等金属元素时，固液比较佳为1∶4～5。

与现有技术相比，本发明既回收了废旧稀土汽车尾气净化催化剂中稀土，也回收了贵金属，并且对稀土和贵金属回收率高，并且方法简单易行，设备要求低，生产成本低，经济效益大，实现了资源的综合回收利用。本发明通过分步浸出现实贵金属、稀土金属与其他金属的初步分离并富集，用盐酸和次氯酸钠浸出贵金属避免了王水浸出，减少了设备的损耗，同时降低了成本。

附图说明

图1是本发明的工艺流程参考图。

具体实施方式

以下提供本发明的一些实施例，以助于进一步理解本发明，但本发明的保护范围并不仅限于这些实施例。

实施例1