一种含银铜渣协同汽车失效催化剂回收贵金属的方法

本发明属于贵金属综合回收，具体涉及一种含银铜渣协同汽车失效催化剂回收贵金属的方法。

背景技术：

1、铂族金属铂、钯、铑广泛应用于电子电器、工业催化及医疗等领域，是国防军工、现代工业、高新技术产业不可替代的重要战略资源。我国铂族金属消费量巨大，但铂族金属矿产资源匮乏。汽车尾气净化催化剂(简称“汽车催化剂”)是铂族金属最大的工业应用领域，我国6％～8％的铂，75％的钯和几乎所有的铑被用于汽车催化剂的制造。随着催化剂的失效报废，每年将产生超过2万吨废汽车催化剂，铂族金属资源量巨大。现主要利用熔融态的铜、铁、锍(重金属硫化物共熔体)等将废汽车催化剂中铂、钯、铑捕集，而后采用氧化吹炼、电解、湿法浸出等化学手段来富集、提炼捕集物中的铂、钯、铑。现有工艺分离铂族金属与捕集剂，90％的捕集剂被氧化或溶解分离，存在处理周期长、效率低、物质消耗多、环保压力大等突出问题。因此，积极探索研究废汽车催化剂中铂、钯、铑的绿色回收技术，对实现我国危废绿色处置和缓解铂族金属资源短缺，具有重要的现实意义。

2、铅铜冶炼系统中产出的高银铜渣，是铅铜阳极泥冶炼系统产出的一种高附加值二次资源，开路、高效回收高银铜渣中的有价金属是资源合理利用的重要基础。高银铜渣中含ag 10～30％，au 10～5000g/t，cu 10～40％，pb 5～30％，sb 1～10％，bi 1～15％。铜渣作为一种冶炼系统产出的常见渣料，因其成分含量的不同会导致回收方法的不同。目前常用的方法包括返流程的方式、火法贫化法、选矿富集方法。目前冶炼企业常采用返流程的方式回收银金等贵金属，或者对其及进行堆存，但造成银金分散、贵金属直收率低、铅铜锑铋在系统中循环积累且无法有效开炉回收。火法贫化是回收铜渣中有价金属元素最简单、最直接的方法，这种方法是以碳热还原为基础，将铜渣中的金属和部分铁富集在富铁合金中，常用的工艺有还原造锍熔炼和返回重熔。但火法贫化一般是适用于铜渣中铜、铁含量较高的，对于银的无法开路回收。另一种方法为湿法浸出铜渣，其原理主要是控制ph，铜以离子态进入到溶液当中，通常以硫酸铜进行回收，银及其他贵金属进入到浸出渣中，仍旧需要进一步回收银等贵金属。选矿富集方法的原理根据不同矿物的物理、化学性质的不同，采用各种方法，将解离后的矿物尽可能互相分离、使有用矿物富集的方法，常见的手段有浮选、磁选、电选和重选等，但铜渣中各种矿物的导电性差异不大，并且赋存粒度太细，因该电选并不适合处理大部分铜渣。

3、因此，为实现汽车失效催化剂和高银铜渣的有价金属的综合利用，开发共性协同回收技术是贵金属资源循环利用的关键。

技术实现思路

1、针对上述现有技术的缺点，本发明提供一种含银铜渣协同汽车失效催化剂回收贵金属的方法。

2、为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

3、一种含银铜渣协同汽车失效催化剂回收贵金属的方法，包括以下步骤：

4、(1)将含银铜渣、汽车失效催化剂以及辅料均匀混合，得到混合渣料；

5、(2)将混合渣料进行熔炼，得到熔渣和多金属合金产物；

6、(3)将多金属合金进行真空蒸馏，得到贱金属挥发物和富贵金属残留物；

7、所述辅料为焦炭、木炭、活性炭、面粉、硼酸钠、硼砂、碳酸钠、二氧化硅、生石灰或碳酸钙中的一种或多种。

8、作为本发明的优选实施方式，所述含银铜渣、汽车失效催化剂、辅料的质量比为0.5～1：0.5～1：0.1～0.3。

9、作为本发明的优选实施方式，所述含银铜渣为有色金属冶炼或者二次资源回收中间副产物，其成分及含量包含ag 10～30％，au 10～5000g/t，cu 10～40％，pb 5～30％，sb1～10％，bi 1～15％，余量为其他杂质。

10、作为本发明的优选实施方式，所述汽车失效催化剂为堇青石型汽车失效净化器粉末。

11、所述青石型汽车失效净化器粉末为蜂窝状。

12、作为本发明的优选实施方式，所述汽车失效催化剂的粒径为50-200目。

13、作为本发明的优选实施方式，所述熔炼的温度为900～1050℃，熔炼的时间为30min～120min，熔炼过程在氮气中进行。

14、作为本发明的优选实施方式，所述真空蒸馏温度为950～1250℃，压强为1～30pa。

15、本发明利用辅料降低物料熔点，将催化剂中的钙、镁、硅等元素造渣，并且将金属氧化物还原为金属。另外，所述方法利用含银铜渣中铅、铜、银等金属熔炼捕集汽车失效催化剂中的铂、钯、铑形成含贵金属合金，再利用各有价元素饱和蒸气压差异，采用真空蒸馏的方式将铅、铋、锑等贱金属与贵金属的分离，最终实现含银铜渣和汽车失效催化剂中贵金属的高效富集，形成的贵金属合金可采用梯级精炼的方式分别回收银、金、铂、钯、铑等贵金属。

16、与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明以多金属熔炼捕集和真空蒸馏为基础，实现了两种二次资源中有价元素综合回收，尤其是银金及铂族金属的高效富集，将难熔堇青石型载体催化剂中的铂族金属富集到银铜合金中，为后续贵金属的提炼提供便利，缩短贵金属提炼流程，过程为物理法、高效环保。

技术特征：

1.一种含银铜渣协同汽车失效催化剂回收贵金属的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述含银铜渣协同汽车失效催化剂回收贵金属的方法，其特征在于，所述含银铜渣、汽车失效催化剂、辅料的质量比为0.5～1：0.5～1：0.1～0.3。

3.如权利要求1所述含银铜渣协同汽车失效催化剂回收贵金属的方法，其特征在于，所述含银铜渣为有色金属冶炼或者二次资源回收中间副产物，其成分及含量包含ag 10～30％，au 10～5000g/t，cu10～40％，pb 5～30％，sb 1～10％，bi 1～15％，余量为其他杂质。

4.如权利要求1所述含银铜渣协同汽车失效催化剂回收贵金属的方法，其特征在于，所述汽车失效催化剂为堇青石型汽车失效净化器粉末。

5.如权利要求1所述含银铜渣协同汽车失效催化剂回收贵金属的方法，其特征在于，所述汽车失效催化剂的粒径为50-200目。

6.如权利要求1所述含银铜渣协同汽车失效催化剂回收贵金属的方法，其特征在于，所述熔炼的温度为900～1050℃，熔炼的时间为30min～120min，熔炼过程在氮气中进行。

7.如权利要求1所述含银铜渣协同汽车失效催化剂回收贵金属的方法，其特征在于，所述真空蒸馏温度为950～1250℃，压强为1～30pa。

技术总结
本发明公开了一种含银铜渣协同汽车失效催化剂回收贵金属的方法，属于贵金属综合回收技术领域。所述方法包括以下步骤：将含银铜渣、汽车失效催化剂以及辅料均匀混合，得到混合渣料；将混合渣料进行熔炼，得到熔渣和多金属合金产物；将多金属合金进行真空蒸馏，得到贱金属挥发物和富贵金属残留物；所述辅料为焦炭、木炭、活性炭、面粉、硼酸钠、硼砂、碳酸钠、二氧化硅、生石灰或碳酸钙中的一种或多种。本发明以多金属熔炼捕集和真空蒸馏为基础，实现两种二次资源中有价元素综合回收，尤其是银金及铂族金属的高效富集，将难熔堇青石型载体催化剂中的铂族金属富集到银铜合金中，为后续贵金属的提炼提供便利，缩短贵金属提炼流程，且高效环保。

技术研发人员：查国正,杨斌,蒋文龙,徐宝强,刘大春,熊恒
受保护的技术使用者：昆明理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15