专利名称：铂催化剂的回收方法
技术领域：
本发明涉及一种在硝酸制造中铂催化剂的回收方法及回收装置。
工业上生产硝酸，是将氨气、空气混合后在780～860℃下通过铂催化网选择性地生成一氧化氮，一氧化氮氧化生成二氧化氮，二氧化氮被水吸收生成硝酸。在氨氧化时，铂催化网有明显地损耗，而这一损耗未被回收利用，大量流失掉了。
自从采用铂为催化剂的氨氧化法制造硝酸以来，人们很快注意到催化剂的损耗问题，其消耗仅次于氨原料的第二大费用，因而各种回收方法相继产生。据US4511539专利公开的回收方法，采用机械方法，从气流中捕集金属微粒，其回收率仅为铂损耗的20%左右，并且增加了系统阻力，影响硝酸产量。另据US4412859，US4526614、US2559787等专利公开的回收方法，均采用钯及其钯合金在氨氧化过程中回收铂催化剂，其中有钯金合金、钯金钌合金、钯镍合金等，用其编织成网或无序地粘合成一体，以捕集铂、铑。采用这种方法回收的铂回收率为40～60%。
本发明的目的在于进一步提高铂的回收率，降低成本。在硝酸制造过程中，铂、铑是以氧化物的蒸气存在于氨氧化炉中的，根据钯及其合金具有在含铂气流中回收铂，以及铂的含量越高回收能力越强的特点，以钯为基本元素，加入适量的微量元素形成钯合金。加入微量元素的主要目的在于提高合金在高温下的机械性能，而又不降低回收铂的能力，同时降低回收成本。
本发明是由以下方案实现的在氨氧化炉中催化网的下方紧放置一个由回收网、隔离网、支撑网组成的回收装置，其中回收网的制作工艺是在钯元素中加入0～0.2%的铈元素，成为钯铈合金，此合金经熔炼加工成直径为0.04～0.5mm的丝材，然后，经过连续退火使其抗拉强度及延伸率达到织网要求，编织成30～100目的回收网，隔离网和支撑网的材料则采用丝径为0.3～0.5mm的耐热不锈钢丝材，编织成15～24目的网，各层网之间的间距小于5mm，其网的放置顺序是隔离网-回收网-隔离网-回收网-支撑网，两层回收网呈90°交叉叠放，三层隔离，支撑网呈120°交叉叠放。当氨氧化炉的温度不断升高时，固态二氧化铂(PtO2)、二氧化铑(RhO2)由固态直接变成气态，铂催化网上的铂不断以二氧化铂，二氧化铑气体从网上挥发，定向地向回收网上扩散并被回收网表面吸附(物理吸附)，被吸附的二氧化铂、二氧化铑不是以固态的二氧化铂、二氧化铑沉积下来，而是在回收网表面上离解成铂和铑。经能普曲线分析得知，铂是以金属状态沉积在回收网上。沉积的铂、铑固溶于钯中，形成钯-铂-铑固溶体随后，铂、铑与钯之间迅速进行双扩散，使整个回收网上均布满铂、铑金属。
利用本发明回收铂族金属的回收率为67.18%。比美国专利文献发表的铂回收率提高27.18～7.18%。采用本发明回收铂族金属能更好地支撑保护铂催化网，并可以省去在托网架上安放石英管的工序。这样即节省了安装铂催化网的时间，又节省了石英管及固定石英管所用的铂丝的费用试验条件及设备试验在直硝氨氧化炉上进行，氨氧化炉主要工艺参数为进入氨氧化炉的混合气压力26.7KPa进入氨氧化炉的氨气量＜1500M3/h
混合气中氨含量11.5～12.5%混合气中氧含量18～26%氨氧化炉燃氨强度600～800KgNH3/日米2氨氧化率95%氨氧化炉操作温度780～860℃铂催化网成份Pt-Rh-Pd3.5-4-余量将回收装置组合成一体，安放在铂催化网下方，托网架之上，经过226天的回收期，其回收结果为实际回收时间226天，催化网铂耗量2730.9克，回收网增重量1642.9克，增重量/铂耗量60.16%，铂回收量1834.55克，铂回收量/铂耗量67.18%。还回收了少量的铑。
权利要求
1.一种铂催化剂的回收方法，其特征在于，含0～0.2%铈的钯铈合金，经熔炼加工成丝材，再经退火后编织成回收网，用不锈钢丝材编织成隔离网和支撑网，各网相互间以不大于5mm的间距顺序排列，构成一整体，并且紧放在氨氧化炉铂催化网下方、托网架之上。
2.根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于，回收网呈90°放置，隔离、支撑网呈120°放置，其各网放置顺序为隔离网-回收网-隔离网-回收网-支撑网。
全文摘要
本发明涉及一种在硝酸制造中铂催化剂的回收方法，此方法是在氨氧化炉的铂催化网下方紧放置一个回收装置，此回收装置是由回收网、隔离网、支承网组成，回收网由钯铈合金编织，隔离网、支承网由不锈钢丝编织，各网间以很小的间距顺序排列。铂回收率可达67.18％，同时，还可回收到少量的铑。
文档编号C22B11/00GK1036189SQ8910217
公开日1989年10月11日 申请日期1989年4月15日 优先权日1989年4月15日
发明者高立钧, 马德良, 刘恩政, 张文彬, 庄焕龙, 胡占梁, 孙亚红 申请人:航空航天工业部第六二一研究所