一种从废汽车尾气催化剂中提取贵金属的方法
【技术领域】
[0001] 本发明是一种从废汽车尾气催化剂中提取贵金属的方法，更具体的设及从废汽车 尾气催化剂中提取销、钮、锭等贵金属。
【背景技术】
[0002] 销族金属对汽车尾气具有独特的净化能力而被广泛的应用于汽车工业中，据统 计，每年有超过60%的销、钮、锭等销族金属用于生产汽车尾气净化催化剂，目前，销族金属 矿产资源日趋紧缺，资源垄断格局不断加剧，加之销族金属原矿品位低、冶炼流程长等多种 因素，传统的矿产销族金属行业发展前景不容乐观，而如废汽车尾气催化剂等含销族金属 的二次资源具有品位高、提取流程短等优点，已经在世界贵金属供给中占据重要地位，我国 是销族金属稀缺国家，约90%的销族金属依赖进口，随着近年来我国汽车工业的迅速发展， 国内销族金属供需缺口将继续增长。因此，开展从废汽车尾气催化剂中提取、纯化销族金属 的研究，对于国民经济的发展具有重要意义。
[0003] 国外发达国家对从二次资源中回收销族金属的研究起步较早，已经初步实现了工 业化生产，美国、日本、欧洲等发达地区的回收量已经占销族金属生产总量的20%W上，随 着环保要求的日益严格，国内也积极开展废汽车催化剂回收利用的研究工作。
[0004] 目前，从废汽车尾气催化剂中提取销族金属的方法主要有湿法和火法两种。 阳〇化]湿法处理主要采用溶解法，中国专利CN1385545、CN101519725将催化剂破碎 后，W硫酸、盐酸的混合液做为溶剂，加入含氯氧化剂完成贵金属的溶解，或者中国专利 CN102732728A采用王水做为溶剂来溶解破碎后的催化剂，但上述方法产出废水量大、水污 染严重，且销族金属浸出率难W保证，浸出渣渣率较高，需对其进行二次回收。
[0006] 火法过程主要采用烙炼的方法，采用适合的捕收剂，将废汽车尾气催化剂中的贵 金属捕集在梳中，载体等其他杂质造渣除去，再进一步从富集了贵金属的梳重提取贵金属， 中国专利CN101121963B采用氧化铜做为捕收剂，将其与原料及其它物料一起装入一种至 少装有一个电极和炉顶的封闭电炉进行烙炼，最终得到富含贵金属的铜梳；中国专利CN 102534226A使用铁捕收剂，配料后在电炉或电弧炉中进行烙炼，W捕集废汽车催化剂中的 贵金属；但上述工艺存在工艺流程长、回收率难W计算、贵金属易分散等共性问题，加之火 法流程设备费用高，配套设备复杂，使得工业化应用成本较高。
【发明内容】
[0007] 本发明目的是针对现有火法及湿法处理废汽车尾气催化剂技术中存在的各种缺 点，提供一种提取率高、贵金属与载体易分离且流程简单的从废汽车尾气催化剂中提取贵 金属的方法。
[0008] 本发明采用的技术方案为：一种从废汽车尾气催化剂中提取贵金属的方法，包括 如下步骤： 步骤a:将废汽车尾气催化剂、活性炭及碱金属氯化物分别进行破碎后混合均匀； 步骤b :将步骤a得到的混合物溫度为500-800°C时置于氯气流中进行氯化，氯化时间 为3-4小时，氯化后尾气中的氯气用15%的氨氧化钢溶液进行吸收，形成不挥发、可溶性的 盐类富集与氯化渣中； 步骤C:将步骤b所得的氯化渣在氯气流中自然降溫至30°CW下，并用盐酸在热态下反 复浸出，浸出液合并后待处理，不烙渣堆放； 步骤d:将步骤C所得合并后的浸出液浓缩后做为富含贵金属的原料，经分离、提取产 出贵金属销、钮、锭。
[0009] 进一步地，所述步骤a中的废汽车尾气催化剂、活性炭及碱金属氯化物破碎粒度 均为80~100目。
[0010] 进一步地，所述步骤a中的碱金属氯化物为氯化钢或氯化钟。
[0011] 进一步地，所述步骤a中的混合比为：活性炭：废汽车尾气催化剂：碱金属氯化物 的质量比为1: 1-3: 1。
[0012] 进一步地，所述步骤b中的碱液为15%的氨氧化钢溶液。
[0013] 进一步地，所述步骤C中的盐酸浓度为0.5-1. 5mol/l，浸出溫度为80-85°C，浸出 次数为2-3次，浸出时第一次浸出固液体积比控制为1:4-5,第二次及之后浸出时盐酸加入 量按0. 5倍逐次递减，浸出液合并待后续处理，浸出终点为不溶渣中贵金属含量巧Og/t。
[0014] 进一步地，所述步骤d中的提取贵金属的方法为有机溶剂萃取法、氯化锭沉淀法、 树脂交换法中的至少一种。
[0015] 本发明方法的原理是将废汽车尾气催化剂中的载体如Al2〇3等通过中溫氯化的方 法，使之转化为金属的氯化物而挥发，而贵金属物质在氯化过程中与碱金属氯化物形成不 挥发的可溶性盐类，从而完成与载体的分离。在后续浸出过程中，可溶性的贵金属盐类溶于 盐酸溶液中，并从浸出液中进一步分离、提取贵金属。
[0016] 本发明与现有技术相比具有如下有益效果： 1. 销、钮、锭等贵金属的提取率都在93%W上，甚至达到95%W上； 2. 试剂用量少、材料成本低，几乎不产生废水； 3. 设备简单、占地面积小、一次性投资少； 4. 反应溫度不超过800°C，相比火法流程能耗低； 6. 流程短，用时少，处理速度远高于火法流程； 7. 贵金属与载体分离效果好，贵金属提取率高。
【附图说明】
[0017] 图1是本发明工艺流程图。
【具体实施方式】
[0018] 下面结合实施例对本发明做进一步详细说明。
[0019]贵金属i的提取率按下式进行计算：
Χι为浸出液中贵金属的量，y1为原料中贵金属的量。 阳〇2〇] 实施例1 分别称取含废汽车催化剂50g(其中含销0. 32mg、钮5. 28mg、锭0. 6mg)、活性炭50g、氯 化钢50g，采用飄式破碎机分别破碎至100目后混合均匀，放置于石英舟中，在管式炉中通 入氯气条件下升溫至500°C，氯化反应3小时，尾气用15%的氨氧化钢溶液吸收；反应完毕 后继续通入氯气并自然降溫至30°CW下；氯化渣称重为33. 26g，用0. 5mol/L盐酸在80°C 下先后浸出2次，浸出时盐酸用量分别为99. 8ml、49. 9ml，浸出所得不溶渣中贵金属含量为 12. 57g/t;浸出液中销、钮、锭的含量分别为0. 30mg、5. 19mg、0. 56mg，W此计算的提取率分 别为销 93. 75%、钮 98. 29%、锭 93. 33〇/〇。 阳OW 实施例2 分别称取含废汽车催化剂lOOOg(其中含销6. 4mg、钮105. 5mg、锭12.Omg)、活性炭 500g、氯化钟666. 7g，采用飄式破碎机分别破碎至80目后混合均匀，放置于石英舟中，在 管式炉中通入氯气条件下升溫至600°C，氯化反应4小时，尾气用15%的氨氧化钢溶液吸 收，反应完毕后继续通入氯气并自然降溫至30°CW下；氯化渣称重为392. 37g，用1. 5mol/ L盐酸在85°C下先后浸出3次，浸出时盐酸用量分别为1569. 5ml、784. 8ml、392. 4ml，浸出 所得不溶渣中贵金属含量为9. 76g/t，浸出液中销、钮、锭的含量分别为6. 10mg、105. 09mg、 11. 36mg，W此计算的提取率分别为销95. 31%、钮99. 61%、锭94. 67%。 阳0巧实施例3 按照实例2中的配料比例，将氯化反应时间增加为10小时，浸出所得不溶渣中贵金属 含量为25. 91g/t，浸出液中销、钮、锭的含量分别为6. 13mg、105. 16mg、ll. 38mg，W此计算 的提取率分别为销95. 78%、钮99.68%、锭94. 83% ;可见，即使大幅度延长氯化时间，贵金属 的提取效率提升并不明显。而氯化时间延长，将耗费大量氯气，并将采取措施对含氯尾气进 行后续环保处理。
【主权项】
1. 一种从废汽车尾气催化剂中提取贵金属的方法，其特征在于，包括如下步骤： 步骤a:将废汽车尾气催化剂、活性炭及碱金属氯化物分别进行破碎后混合均匀； 步骤b:将步骤a得到的混合物温度为500-800°C时置于氯气流中进行氯化，氯化时间 为3-4小时，氯化后尾气中的氯气用15%的氢氧化钠溶液进行吸收，形成不挥发、可溶性的 盐类富集与氯化渣中； 步骤c:将步骤b所得的氯化渣在氯气流中自然降温至30°C以下，并用盐酸在热态下反 复浸出，浸出液合并后待处理，不熔渣堆放； 步骤d:将步骤c所得合并后的浸出液浓缩后做为富含贵金属的原料，经分离、提取产 出贵金属钼、钯、铭。2. 根据权利要求1所述的一种从废汽车尾气催化剂中提取贵金属的方法，其特征在 于：所述步骤a中的废汽车尾气催化剂、活性炭及碱金属氯化物破碎粒度均为80~100目。3. 根据权利要求1所述的一种从废汽车尾气催化剂中提取贵金属的方法，其特征在 于：所述步骤a中的碱金属氯化物为氯化钠或氯化钾。4. 根据权利要求1所述的一种从废汽车尾气催化剂中提取贵金属的方法，其特征在 于：所述步骤a中的混合比为：活性炭：废汽车尾气催化剂：碱金属氯化物的质量比为1: 1-3:1〇5. 根据权利要求1所述的一种从废汽车尾气催化剂中提取贵金属的方法，其特征在 于：所述步骤b中的碱液为15%的氢氧化钠溶液。6. 根据权利要求1所述的一种从废汽车尾气催化剂中提取贵金属的方法，其特征在 于：所述步骤c中的盐酸浓度为0. 5-1. 5mol/L，浸出温度为80-85Γ，浸出次数为2-3次，浸 出时第一次浸出固液体积比控制为1:4-5,第二次及之后浸出时盐酸加入量按0. 5倍逐次 递减，浸出液合并待后续处理，浸出终点为不溶渣中贵金属含量<50g/t。7. 根据权利要求1所述的一种从废汽车尾气催化剂中提取贵金属的方法，其特征在 于：所述步骤d中的提取贵金属的方法为有机溶剂萃取法、氯化铵沉淀法、树脂交换法中的 至少一种。
【专利摘要】本发明涉及了一种从废汽车尾气催化剂中提取贵金属的方法，通过将废汽车尾气催化剂、活性炭及碱金属氯化物分别进行破碎，并按比例混合均匀，经高温氯化、盐酸浸出、浓缩、分离提取产出贵金属；本发明与现有技术相比，具有贵金属与载体易分离、投资少、工艺流程简单、贵金属提取率高的优点。
【IPC分类】C22B11/00, C22B7/00
【公开号】CN105256145
【申请号】CN201510797480
【发明人】马玉天, 张燕, 谢振山, 郭晓辉, 潘从明, 陈云峰
【申请人】金川集团股份有限公司
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年11月18日