技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及從失效汽車尾氣催化劑中浸出鉑族金屬的方法，屬于冶金化工技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

鉑族金屬（PGM）如Pt、Pd、Rh等具有非常好的耐高溫特性和良好的耐化學(xué)腐蝕性，并且鉑族金屬還具有獨(dú)特的還原催化作用等化學(xué)特性。現(xiàn)在全世界每年鉑族金屬的產(chǎn)量在300噸左右，其中的90%來源于俄羅斯和南非國家，我國鉑族金屬的儲(chǔ)量和產(chǎn)量極少，不到全世界儲(chǔ)量和產(chǎn)量的1%。

鉑族金屬被廣泛用于汽車尾氣催化劑和石油工業(yè)催化劑。但隨著使用時(shí)間的延長，催化劑的性能會(huì)逐漸降低，最終失效。對(duì)于我國而言，鉑族金屬產(chǎn)量少，基本上依靠進(jìn)口，因此，廢催化劑中的鉑族金屬的綜合回收利用就顯得尤為重要，以便綜合利用資源，提高經(jīng)濟(jì)價(jià)值，也極有戰(zhàn)略意義。

從催化劑中回收貴金屬的方法已經(jīng)被大量報(bào)道，但各個(gè)方法都有技術(shù)上的優(yōu)勢和缺點(diǎn)。提取貴金屬的方法有濕法冶金過程，火法冶金過程和火濕聯(lián)合冶金過程，但鉑族金屬電負(fù)性高，標(biāo)準(zhǔn)電極電位高，因此金屬熔化很困難，并且在催化劑使用過程中貴金屬會(huì)和載體金屬形成固溶體，極難再次溶出，且銠本身為致密金屬，難與一般試劑發(fā)生反應(yīng)。

濕法冶金過程中，試劑主要為王水，以溶解鉑和鈀，在溶液中加入氯化銨來沉淀鉑，鈀。此方法簡單，使用范圍較廣和應(yīng)用時(shí)間也較長，但是浸出過程中載體也大部分溶解，故浸出劑的用量較大，后續(xù)的處理過程也很繁瑣，更主要的是所用試劑不能溶解銠，此方法對(duì)三元催化劑作用不大。

火法冶金過程中，鉑族金屬可以形成易于揮發(fā)的氯化物，一種方法是將含鉑族金屬的催化劑與KCL、NaCL、CaCl₂混合，或者與CaF₂、NaF混合，在氯氣流中加熱至600～1200℃，鉑族金屬和其氧化物將轉(zhuǎn)化為氯化物而揮發(fā)，并與載體物質(zhì)分離。其工藝較簡單，但其腐蝕性強(qiáng)，對(duì)設(shè)備要求高，制約了該技術(shù)的應(yīng)用。另外一種常見方法是金屬捕集，選取捕集劑如Pb、Cu、Fe、Ni等，加入助熔劑一起熔煉，鉑族金屬富集在捕集劑中，再對(duì)捕集劑進(jìn)行濕法溶解，得到貴金屬，但是此方法要加入大量的捕集劑，后續(xù)中要再除去捕集劑，試劑消耗很大，工藝也繁瑣。

火濕聯(lián)合冶金過程，是用火法先對(duì)催化劑進(jìn)行一個(gè)前處理，以便除去一部分載體，以減少后續(xù)試劑用量，再濕法溶解。在專利CN101509077A中提到一種火法-濕法聯(lián)合提取工藝，其先將失效催化劑和還原劑、捕集劑、助熔劑混合，在1200～1450℃高溫熔煉，分離金屬相和渣相，此時(shí)貴金屬大部分被富集在金屬相中，再常溫酸浸除去金屬相中的賤金屬得到貴金屬富集物，精煉此貴金屬富集物得到鉑鈀銠的產(chǎn)品，此方法的重點(diǎn)是貴金屬的捕集，但也存在渣相分離困難，在后續(xù)貴金屬精煉時(shí)不能有效徹底分離三者的問題。

在發(fā)明申請(qǐng)CN101791621A中，采用超細(xì)濕磨提取的方法，其將失效催化劑先粉碎為直徑3～5cm的碎塊，碎塊加水在球磨機(jī)中濕磨為200目的細(xì)沫，再將細(xì)沫以一定流速的水在沖刷道中沖刷分離，得到富集的貴金屬精礦，精礦再濕法浸出。此方法主要是一種貴金屬精礦的富集方法，在貴金屬的濕法浸出依然是傳統(tǒng)方法，傳統(tǒng)浸出率低的問題依然沒有解決，并且在富集的時(shí)候有一定程度的貴金屬損失。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有的從失效汽車尾氣催化劑中提取鉑族金屬技術(shù)存在的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的是提供一種從失效汽車尾氣催化劑中高效浸出鉑族金屬的方法，可以節(jié)能、高效，并同時(shí)從失效汽車尾氣催化劑中提取鉑族金屬鉑、鈀、銠。

本發(fā)明通過下列技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種從失效汽車尾氣催化劑中浸出鉑族金屬的方法，經(jīng)過下列各步驟：

（1）將失效的汽車尾氣催化劑進(jìn)行初步粉碎，再細(xì)磨至顆粒尺寸小于75微米；

（2）按汽車尾氣催化劑與熔劑的質(zhì)量比為1︰8～1︰14，在步驟（1）所得汽車尾氣催化劑中加入熔劑，同時(shí)按汽車尾氣催化劑與熔劑總質(zhì)量的1～3%加入氧化劑A，混勻后在600～700℃下進(jìn)行煅燒1～4h；

（3）將步驟（2）所得煅燒物進(jìn)行常溫水溶攪拌浸出10～60min，再經(jīng)固液分離后，洗滌濾渣三次，將濾渣按固液比為1︰5～1︰15加入鹽酸，同時(shí)按鹽酸體積的4～6%加入氧化劑B，在70～90℃下進(jìn)行酸浸1～6h以溶解殘余鉑，再經(jīng)過濾和洗滌，棄去過濾殘?jiān)占癁V液和洗滌液即得到富含鉑族金屬Pt、Pd、Rh的溶液。

所述失效的汽車尾氣催化劑的貴金屬含量為1200～1800g/t，其中鉑含量為300～400g/t，鈀含量為800～1100g/t，銠含量為160～300g/t。

所述步驟（2）中的熔劑是NaHSO₄。