[发明专利]一种处理含铂废水并且回收铂炭的方法

说明书

本发明提供一种利用微生物燃料电池处理含铂废水并且回收铂炭的方法。该方法的具体包括以下步骤：（1）在微生物燃料电池阳极通入含铂废水；（2）收集阳极生物膜和剩余污泥；（3）将阳极生物膜与剩余污泥在惰性及还原性混合气体保护下炭化得到铂炭。与现有技术相比，本发明可以在不造成二次污染的条件下，回收含铂废水中的铂并制作成铂炭，工艺简单，成本低廉，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明属于贵金属回收技术领域，具体涉及回收铂炭的方法。

技术背景

铂是铂族金属的一种，化学符号为Pt，原子序数为78，原子量为195.08，具有银白色金属光泽，熔点为1772℃，有良好的延展性、导热性和导电性。铂的化学性质不活泼，在空气中非常稳定，低于450℃加热时，表面形成二氧化铂薄膜，高温下能与硫、磷、卤素发生化学反应。铂不溶于盐酸、硫酸、硝酸和碱性溶液，但可以溶于王水和熔融的碱。铂是地壳中最稀少的元素之一，其化合物多种多样，可以用作化工、制药、炼油、汽车尾气净化等领域的催化剂中。

目前，全世界有50%的铂分布在南非。而中国的铂矿产资源严重不足。因此，在二次资源中回收铂就显得非常重要。含铂废水主要存在于电镀行业中的含铂电镀液以及含铂催化剂溶解后产生的废液。这些含铂废水的特点是铂含量高，难降解。传统回收方法是对铂或铂炭催化剂、废电子浆料进行焙烧，焙烧后进行溶解，之后分离提纯。这种方法最大的缺点是电子浆料及元件在焙烧的过程中会产生有毒有害的烟气，对操作工人和附近的居民的身体造成直接的伤害，其次，在硝酸溶解焙烧渣时会产生NO、NO₂等有害气体，如果不经过处理直接排放到大气中会造成空气污染。因此，寻找一条高效环保回收铂的方法十分重要。

目前，已经有报道研究了微生物法回收铂的可行性和实际效果。其原理主要通过微生物对铂的吸附，使其附着于微生物的表面，通过微生物的氧化还原作用，使铂离子还原为金属单质。但其中大部分研究选用纯菌生物反应器，不利于实际的推广应用。本发明使用微生物燃料电池作为实验装置，在电化学和生物双重作用下，实现铂废水的资源化回收利用。微生物燃料电池法，在回收铂离子的同时降低COD，同时还能发电进一步降低成本，具有良好的应用前景。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种在一定的条件下，利用微生物燃料电池阳极微生物回收铂炭的方法，用来处理含铂废水和资源化回收利用废水中的铂元素。

本发明的目的是这样实现的：将驯化完成的MFCs反应器的阳极置于磁力搅拌器上，将配制的一定浓度的含铂废水加入到MFCs反应器的阳极中，反应一段时间后，收集剩余污泥与脱落的生物膜进行炭化，得到含有铂和碳单质混合物，即铂炭。

附图说明

图1为本发明的结构示意图：

图中为：含铂废水1、微生物燃料电池2、含铂剩余污泥3、炭化装置4、铂炭5、出水6。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作进一步的说明：如图1所示，一种微生物燃料电池阳极微生物回收铂炭的方法，其特征在于，包括含铂废水1、微生物燃料电池2、含铂剩余污泥3、炭化装置4、铂炭5、出水6。

含铂废水1通入微生物燃料电池2中，反应一段时间后排出含铂剩余污泥3和出水6，其中，含铂剩余污泥3在炭化装置4中炭化，得到铂炭5。

实施例1：当加入含铂废水的铂离子浓度为2.11 mg/L时，将阳极室置于磁力搅拌器上，转速为200 rpm，反应24 h，测得MFC内阻为186.80 Ω，最大功率密度为844.0 mW/m²，出水浓度为0.033 mg/L，去除率为98.43%。