[发明专利]一种汽车废催化剂中铂族金属的回收方法

说明书

本发明属于废弃资源利用技术领域，具体公开了一种汽车废催化剂中铂族金属的回收方法。该汽车废催化剂中铂族金属的回收方法首先用水合肼溶液对汽车废催化剂进行还原，之后固液分离；所得滤渣用酸进行酸浸，酸浸过程中向反应体系内加入氯酸钾，反应完毕后固液分离，得到含铂族金属的酸浸液；所述还原过程和酸浸反应过程均在微波场作用下进行。本发明提供的汽车废催化剂中铂族金属的回收方法，可以选择性地对铂族金属铂、钯和铑进行浸出回收，浸出率高。

技术领域

本发明涉及废弃资源利用技术领域，特别是涉及一种汽车废催化剂中铂族金属的回收方法。

背景技术

汽车尾气三元催化剂一般由堇青石(2MgO·2Al₂O₃·5SiO₂)或金属为基体、Al₂O₃涂层(γ-Al₂O₃)、铂族金属活性组分和助剂(CeO₂)组成。汽车尾气三元催化剂可将汽车尾气排出的CO、HC和NOx等有害气体通过氧化和还原作用转变为无害的二氧化碳、水和氮气，对汽车尾气中的污染物去除率高达99％。由于铂族金属独特的催化活性、选择性和稳定性，使其拥有对汽车尾气特有的净化能力，全球每年超过70～80％的铂、钯、铑铂族金属都用于生产汽车尾气净化催化剂。

据Johnson Matthey公司统计，中国汽车行业对钯的需求量从2009年的21.30t上升到2013年的46.81t，增长了2.2倍，对铂的需求量从2009年的2.64t上升到2013年的3.73t，增长了1.2倍。我国铂族金属资源极其匮乏，只占世界储量的0.48％。全国最大的铂族金属生产基地——金川公司，年产量仅2.5t，远远满足不了需要。但是我国报废高值元器件中铂族金属的含量是原矿的几百倍，达到0.1～0.3％(质量分数)，成为铂族金属最为重要的二次资源，是一座“可循环再生的铂族金属富矿”。以汽车废催化剂为例，其中铂族金属Pt含量一般为0.005～0.1％，Pd含量一般为0.05～0.7％，Rh含量一般为0.005～0.1％。

目前对失效汽车废催化剂中铂族金属提取的工艺主要包括火法和湿法两大类。其中火法工艺有熔炼富集和氯化干馏等方法，其本质是通过铂族金属捕集剂和铂族金属形成合金，从而达到从失效汽车催化剂中分离并富集铂族金属的目的。火法工艺存在的缺点是设备规模大、要求高、投资大、生产能耗较大，这既增加了该工艺的技术门槛，也降低了经济效益。湿法回收技术包括全溶法、载体溶解法、选择性溶解活性组分等方法。目前，由于湿法回收技术具有设备要求低、易操作、能耗低、工艺流程短、处理规模可大可小等的优势，我国失效汽车催化剂的回收技术以湿法工艺为主，但是湿法处理也存在残渣中铂族金属含量偏高、浸出率不够稳定、铑回收率低、铂族金属富集浓度低等问题需要解决。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种汽车废催化剂中铂族金属的回收方法，对汽车废催化剂中铂族金属的浸出率高，可以提高铂族金属铂、钯和铑的回收率。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种汽车废催化剂中铂族金属的回收方法，用水合肼溶液对汽车废催化剂进行还原，之后固液分离；所得滤渣用酸进行酸浸，酸浸过程中向反应体系内加入氯酸钾，反应完毕后固液分离，得到含铂族金属的酸浸液；

所述还原过程和酸浸反应过程均在微波场作用下进行。

作为本发明一种优选的实施方案，所述汽车废催化剂为废弃的汽车尾气三元催化剂。

作为本发明一种优选的实施方案，所述水合肼的用量为所述汽车废催化剂质量的5～15％，优选为8～12％。

作为本发明一种优选的实施方案，所述酸浸采用的是无机强酸。

优选地，所述酸浸采用的是盐酸，进一步优选为5～10mol·L^-1的盐酸溶液，更优选为7～9mol·L^-1的盐酸溶液。