[其他]用萃取法回收廢催化劑中的鉑

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 101985000000109
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN85100109B
• 公開（公告）日: 1987-10-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙義云;席德立
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 代理公司: 清華大學(xué)專利事務(wù)所
• 代理人: 穆湘容

用萃取法回收廢催化劑中的鉑。本發(fā)明所屬領(lǐng)域為貴金屬提取。以γ－三氧化二鋁為載體的含鉑催化劑因鉑的含量較低，從中回收鉑的工藝比較復(fù)雜。本發(fā)明提出了以萃取法為主體的處理廢鉑催化劑的工藝流程，所用萃取劑為二（２－乙基己基）亞砜，鉑的回收率＞９９％。流程包括如下工序：灼燒除積炭，鹽酸溶解，萃取提鉑，洗滌，反萃，水合肼還原鉑。反萃后的有機相再生。

本發(fā)明屬于從廢催化劑中回收貴金屬領(lǐng)域。

含鉑的催化劑廣泛地應(yīng)用于石油煉制和化工企業(yè)中，這類催化劑一般以γ-三氧化二鋁為載體，除含鉑外，還可能含有少量其它金屬。隨著鉑價的上漲和工業(yè)需求的增加，從廢催化劑中回收鉑具有越來越重要的意義。廢鉑催化劑的處理一般可分為干法和濕法兩類。干法有高溫氟化和氯化、火法溶煉等;濕法則是使鉑或（和）載體轉(zhuǎn)入溶液，再進行化學(xué)分離和回收。干法反應(yīng)速度較快，生產(chǎn)效率高，但對于設(shè)備和控制有比較苛刻的要求;濕法在工程上較易實現(xiàn)，目前常用金屬置換等沉淀法，工序繁復(fù)，生產(chǎn)周期長，特別是催化劑的組成比較復(fù)雜時，更難滿足高回收率和高分離效果的要求。

本發(fā)明在于應(yīng)用溶劑萃取法處理廢鉑催化劑，以簡化工藝流程，減少試劑消耗，縮短生產(chǎn)周期，提高鉑的回收率。

本發(fā)明提出了以溶解-萃取-反萃-還原為主要工序的處理廢鉑催化劑的工藝流程，選用二異辛基亞砜〔二（2-乙基己基）亞砜〕為萃取劑。圖1是本工藝的流程圖。現(xiàn)詳細介紹本發(fā)明如下：

灼燒工序 鉑催化劑在長期運行過程中一般均因有機物的沉析在表面生成少量積炭，故處理廢催化劑時首先選擇在500～700℃下灼燒3～4小時，作為預(yù)處理工序。

溶解工序 燒除積炭后的廢催化劑用鹽酸溶解，溶解在加熱條件下進行，溶解后期加入少量H₂O₂作為氧化劑，溶解過程一般經(jīng)4～6小時后完成，此時作為催化劑載體的三氧化二鋁全部溶解轉(zhuǎn)成三氯化鋁，鉑及其它可溶的金屬添加劑也轉(zhuǎn)入溶液。溶液澄清過濾后作為萃取料液，少量不溶殘渣經(jīng)洗滌后棄去。

萃取工序 萃取時所用有機相為二異辛基亞砜加煤油，其中煤油為稀釋劑。二異辛基亞砜是無毒性的液態(tài)含硫萃取劑，對鉑有選擇性的萃取能力，在有機相中其體積含量為30～40%。萃取在室溫條件下進行，有機相與水相料液的體積比為1∶（5～10），兩相接觸1～2分鐘，此時鉑全部由水相萃入有機相內(nèi)，而鋁則不被萃取，留在萃殘液中，經(jīng)適當處理后回收。

洗滌工序 為了除去因機械夾帶進入有機相內(nèi)的鋁，用4～5N鹽酸洗滌有機相，洗下的水相可回到萃取段。

反萃工序 載鉑有機相用水或稀鹽酸進行反萃，此時鉑轉(zhuǎn)入水相。本工序應(yīng)緊接前兩工序進行，不使鉑在有機相內(nèi)停留過長的時間。

還原工序 反萃液中的鉑可用5～20%的水合肼溶液還原，直接得到金屬鉑粉。還原在50～60℃下進行，在攪拌下加入水合肼溶液，此時析出黑色絮狀沉淀，反應(yīng)迅速完全。稍加凝聚沉降后即得到易于過濾的海綿狀金屬鉑粉。

過濾洗滌工序 還原后的沉淀進行過濾并用水洗滌，濾液中的鉑含量＜0.1毫克/升，可直接排放。

干燥工序 洗凈的沉淀干燥后即為產(chǎn)品。

有機相再生工序 如果廢鉑催化劑組成比較復(fù)雜，除鉑外還含有其它可被有機相萃取的金屬添加劑，則反萃鉑后應(yīng)通過本工序?qū)γ撱K有機相進行再生處理，以除去萃入有機相內(nèi)的其它金屬，再生方法一般根據(jù)被萃金屬的性質(zhì)選定。如果無需進行本工序，則經(jīng)反萃工序后的有機相可直接回到萃取工序中復(fù)用。

水洗工序 經(jīng)再生處理后的有機相，用水適當洗滌后回到萃取工序中復(fù)用。

本流程適用于含鉑的廢催化劑及其它含鉑物料，可提高鉑的回收率（＞99%），簡化工藝流程，縮短生產(chǎn)周期，減少試劑消耗。

實施例 用本流程處理了1公斤廢鉑錫催化劑。該種廢催化劑為直徑約1毫米的黑色小球，載體為γ-三氧化二鋁，實際含鉑量為0.443%，含錫0.31%，氯1%，積炭5%。廢催化劑先在馬福爐中灼燒3小時左右，溫度為600℃，灼燒后成白色小球。分批在裝有回流裝置的溶解器中每100克催化劑用600毫升濃鹽酸分3次加入進行溶解，后期加入少量H₂O₂經(jīng)6小時后溶解完全，溶液經(jīng)澄清過濾后，共得濾液10升，含鉑0.4432克/升，含鋁50克/升。萃取料液分為19份用同1份250毫升有機相進行萃取和反萃，借以同時考察萃取劑的復(fù)用性能。萃取時兩相接觸1分鐘，鉑和錫同時萃入有機相內(nèi)，分相后有機相用50毫升4N鹽酸洗滌1次，洗滌水相并入下一次料液中。洗滌后的有機相用0.1N鹽酸反萃，相比1∶1，兩相接觸時間2分鐘。此時鉑轉(zhuǎn)入水相，錫不反萃仍留在有機相內(nèi)，用15%酒石酸溶液250毫升洗脫有機相內(nèi)的錫進行再生處理，兩相接觸10分鐘，有機相再用100毫升水洗滌2次后復(fù)用。每次復(fù)用都測定了萃殘液中的鉑濃度，結(jié)果表明，萃取劑的性能基本不變。萃殘液中流失的鉑的總量為1.9毫克，萃取損失率為0.04%，含鉑反萃液加熱至60℃左右用5%水合肼溶液還原，還原母液中流失的鉑量為0.8毫克，還原損失率0.002%，鉑的回收率＞99%，實得鉑粉4.332克，實收率97.7%。