专利名称：回收铂催化剂用钯基合金及回收网的制作方法
技术领域：
本发明涉及钯基合金及回收网，特别是在氨氧化过程中回收铂催化剂损失铂用钯基合金及其制得的回收网。
背景技术：
在硝酸生产中，氨氧化过程用铂合金催化剂在780～950℃范围内使用，铂合金中铂等元素以氧化物形式挥发，并随气流流失，形成损耗。铂合金催化剂中铂的损耗，使催化剂活性下降，影响硝酸的正常生产，并使硝酸生产成本上升。由于贵金属铂价格昂贵，回收铂催化剂损失铂的工作受到人们普遍关注，产生了不同的回收方法。机械过滤回收法是使气流通过过滤装置，达到捕集铂微粒的目的。此种方法使系统阻力增加，回收率低。捕集网回收法是将钯合金丝制成网状置于铂网下，回收损失铂。1968年，德国Degssa公司发明了一种Pd20Au合金，并用其制成捕集网，安放于铂网下方，捕集网上下用耐热不锈钢网衬垫。此种方法回收损失铂直接有效，使回收率得到提高，但成本较高。目前，捕集网回收法已在世界各地硝酸生产中推广应用。中国专利CN1036189A用含0～0.2％鈰的钯鈰合金丝材织成回收网，由回收网、隔离网、支承网组成回收装置，紧放于铂催化网下方，回收损失铂。中国专利CN1139155A提供了一种钯合金吸附网，含量为钯85～97％，镍1～10％，鈰0.0001～5％，钯合金吸附网丝直径为0.098～0.132mm，所织的网孔为40～60目。以上钯基合金成本高，机械物理性能有进一步改善的可能性，回收网使用过程中裂化现象严重，其回收网铂回收率可以进一步提高。
发明内容
本发明能够解决回收网强度低、回收网容易变脆、氧化、裂化现象的技术问题，提供一种回收铂催化剂用钯基合金及回收网，该钯基合金具有较好的高温强度和吸附铂强度，可以用于生产前述回收网，该回收网具有材料成本低、铂回收率高、强度高的特点。
在硝酸生产过程中，氨氧化反应的压力为0.1～1.0MPa，反应温度为780～950℃，所用催化网材料是PtRh或PtPdRh合金。在此热力学条件下，Pt氧化为PtO2、Rh氧化为RhO2、Rh2O3，Pd氧化为PdO，并生成气态挥发性氧化物，形成铂网的直接失重。在损耗的金属中，主体为铂，还有少量铑和钯。因此，降低成本，减少铂损失，加强综合利用，提高整体经济效益，一直是硝酸厂追求的目标。
目前，国内外用钯、钯金或钯镍合金材料，拉制成细丝，编织成网，再用不锈钢等耐热合金网分隔配套，放于铂网之下，进行铂的回收，取得了一定的效果。催化网中挥发的PtO2蒸汽被气流送至钯合金回收网表面，扩散后形成合金使铂得到回收。金属Pd对Pt有高的回收率，但制成的回收网强度低。现有技术中分别在Pd中加入Au、Ni、Ce等元素后，提高了回收网强度，但在使用中容易变脆，氧化、裂化现象严重，影响回收率及稳定使用。因此，得到回收率高，机械物理性能良好的回收网途径就是将适量的Ni、Cu、Fe、Ce添加到Pd中，从而得到本发明目的所述的回收铂催化剂用钯基合金，并在此基础上，利用前述合金生产出本发明目的所述的回收网。
本发明目的所述回收铂催化剂用钯基合金的成分重量百分比是Ni为3％～8％，Cu为8％～15％，Fe为0％～5％，Ce为0％～0.5％，Pd余量。本发明所述回收铂催化剂用钯基合金编织制得的回收网丝直径为0.08～0.15毫米。
本发明所述回收铂催化剂用钯基合金可以用合金材料领域通用的制备方法生产。
本发明所述的所述回收铂催化剂用钯基合金编织制得的回收网，其网孔密度为248～992孔/(厘米)2。
在Pd中加入适量的Ni、Cu、Fe、Ce后，由于Ni、Cu、Fe、Ce元素各自的特殊作用，使得本发明所述合金的机械物理性能得到改善，应用中脆化、裂化现象得到控制。
本发明所述钯基合金丝可以编织成平纹网或针织网使用。针织网由于具有三维结构特点，在同等情况下，与平纹网比较，气固接触表面积增大10％以上，回收率得到提高，针织网的抗热冲击能力和抗撕裂强度优于平纹网，可大大减缓回收网裂化趋势。由于本发明钯基合金中钯含量比现有技术减少，回收成本降低，经济效益明显。该回收网完全可以与铂合金催化网配套使用，在常压炉上使用寿命超过一年，在中压炉上使用寿命超过半年，综合性能优于现有技术。
具体实施例方式
实施例1将纯度为99.95％的Pd及其它金属元素按含量配比后，于真空熔炼炉中熔铸成合金，其各元素含量为Ni4％，Cu10％，Fe2％，Ce0.2，Pd余量。
将此钯基合金拉制成直径0.09mm细丝，编织成平纹网2张，网孔密度为760～992孔/(厘米)2。用耐热不锈钢网三张将钯回收网分隔，组成回收网组，放于铂合金催化网组下。氨氧化反应压力0.5～0.55MPa，反应温度870～880℃，运行180天，催化网铂损耗2300克，回收到铂量为1390克，回收率为60％。
实施例2将纯度为99.95％的Pd及其它金属元素按含量配比后，于真空熔炼炉中熔铸成合金，其各元素含量为Ni4％，Cu10％，Fe2％，Ce0.2，Pd余量。
将此钯基合金拉制成直径0.09mm细丝，编织成针织网2张，相当网孔密度为760～992孔/(厘米)2。用耐热不锈钢网三张将钯回收网分隔，组成回收网组，放于铂合金催化网组下。氨氧化反应压力0.5～0.55MPa，反应温度870～880℃，运行180天，催化网铂损耗1940克，回收到铂量为1340克，回收率为69％。
权利要求
1.一种在氨氧化过程中回收铂催化剂用钯基合金，其特征在于钯基合金的成分重量百分比是Ni为3％～8％，Cu为8％～15％，Fe为0％～5％，Ce为0％～0.5％，Pd余量。
2.一种如权利要求1所述在氨氧化过程中回收铂催化剂用钯基合金编织制得的回收网，其特征是钯基合金丝直径为0.08～0.15毫米。
3.根据权利要求2所述在氨氧化过程中回收铂催化剂用钯基合金编织制得的回收网，其特征是回收网的网孔密度为248～992孔/(厘米)2。
全文摘要
本发明涉及一种在氨氧化过程中回收铂催化剂用钯基合金及回收网，合金的成分包括(重量％)Ni3～8，Cu8～15，Fe0～5，Ce0～0.5，Pd余量；该系列合金编织的回收网，钯基合金丝直径为0.08～0.15mm，网孔密度为248～992孔/(厘米)
文档编号B01D39/10GK1766146SQ20051004861
公开日2006年5月3日 申请日期2005年11月9日 优先权日2005年11月9日
发明者赛兴鹏 申请人:贵研铂业股份有限公司