从含铂废催化剂中回收贵金属

本文介绍了从废催化剂中回收贵金属铂的国内外现状、意义，回收方法和具体的实验过程。

本实验采用的废催化剂样品为PS-VI废剂，催化剂载体为Al2O 3 ,含铂量为0.25-0.4%。

目前，从Al2O3载体废催化剂中回收铂通常采用以下3种处理方法：溶解铂金属法、溶解载体法和载体-铂金共溶法。

本实验采用溶解载体法，其工艺过程包括精制部分和粗制部分。

废催化剂经过灼烧、硫酸溶解、过滤、反复的硫化沉铂和王水溶解、球磨细化等操作过程，得到高纯铂。

该方法的原理：硫酸能溶解Al2O3载体，过程中会有少量的铂溶于硫酸，而在反应后的溶液中加入Na2S溶液，只有溶解的铂与其发生反应生成沉淀，而铝离子不反应，但铂溶于王水生成H2PtCl6，再加入NH4Cl溶液生成（NH4）2PtCl6沉淀，该沉淀不溶于水和乙醇，并且经高温煅烧形成海绵铂。

本实验经过反复实验确定了适用于实验及工业生产的实验方法和反应条件，获得产品纯度高，大大提高了回收率。

本实验具有操作简单，反应条件容易控制，回收率及纯度高等优点和消耗酸量大等缺点。

关键词：废催化剂，贵金属，铂。

焙烧，回收This article describes the recovery of platinum from spent catalysts inland and abroad the current situation, the significance methods of recycling and specific experimental procedures. The spent catalyst samples used in this experiment is PS-VI waste agent, and catalyst support is Al2O3, and the content of platinum is 0.25-0.4%. At present, platinum recovery from the spent catalyst of Al2O3 carrier usually uses the following three methods: dissolved platinum law, dissolve the carrier method and carrier - platinum dissolution method. In this study, the dissolved carrier method is used, and its process includes the crude part and the refined part. Spent catalyst after burning, sulfuric acid dissolution, filtration, repeated the vulcanization sink platinum and aqua regia dissolution, milling refinement operation to obtain high-purity platinum. The principle: the sulfuric acid can dissolve Al2O3carrier, and there is a small amount of platinum dissolved in sulfuric acid, however，in the reaction solution by adding Na2S solution, only the dissolution of platinum react to generate precipitation, and aluminum ions do not react, but platinum is generated of H2PtCl6 when dissolved in aqua regia, then add NH4Cl solution to generate (NH4) 2PtCl6 precipitation, and the precipitate is insoluble in water and ethanol, and the formation of sponge platinum when fired at high temperature. In this study, the experimental method and reaction conditions for the experimental and industrial production is determined after repeated experiments, and the obtained products is of high purity, and it greatly improved the recovery rate. This experiment is simple, the reaction conditions are easy to control, and recovery and high purity advantages and consumption of acid large amount of drawback.Key words：Spent catalysts, precious metals, platinum摘要 (1)前言 (4)1 贵金属使用、回收现状及意义 (4)1.1 废剂的来源 (4)1.2 贵金属在催化剂中使用的现状 (4)1.3 贵金属回收现状 (6)1.4 废催化剂回收的意义 (8)1.5 铂的性质及用途 (9)2 废催化剂中贵金属回收方法 (10)2.1 预处理 (10)2.2 实验方法 (11)实验部分 (13)1 主要的实验试剂及药品 (13)2 实验步骤 (15)2.1 粗制部分 (15)2.2 精制部分 (17)2.3 另用载体铂金共溶法进行实验 (18)结果与讨论 (20)1 实验过程及结果分析 (20)2 实验中注意事项 (20)结语 (21)谢辞 (22)从含铂废催化剂中回收贵金属前言1 贵金属使用、回收现状及意义1.1 废剂的来源石油化工、环境污染控制和新材料制备行业与催化剂的使用有着极其密切的关系，大约有8O ％的反应离不开相应的催化剂。

催化剂主要用于处理汽车尾气和石油重整，年耗贵金属32～34 吨，相当于世界产量的20％[1]，其中铂族催化剂在近几年前不可能被其它催化剂取代。

据统计全世界每年消耗的催化剂数量约为8O万t．总价值可达1O7亿美元。

随着经济的发展．催化剂的消耗量将继续保持增长。

催化剂在化学工业的发展过程中。

起着不可替代的重要作用。

但是催化剂随着使用时间的增长会因过热导致活性组分品粒的长大甚至发生烧结而使催化剂活性下降，也会因污染物积聚在催化剂活性表面或堵塞催化剂孔道而降低活性，部分也会因中毒降低或丧失活性；催化剂寿命短的仅数月甚至几天,长的可达七八年，最终不得不更新催化剂。

催化剂在制备过程中，为了确保其活性、选择性、耐毒性和一定的强度及寿命等指标性能，常常挑选一些贵金属作为其主要成分。

尽管催化剂在使用过程中某些组分的形态、结构和数量会发生变化，但废催化剂中仍然会含有相当数量的有色金属或贵金属，有时它们的含量会远远高于贫矿中相应组分的含量[2]。

全球每年产生的废工业催化剂约为50万～70万t，其中含有大量的铂族贵金属(如Pt、Pd和Rh等)[3]及其氧化物，将其作为二次资源加以回收利用，可以得到品位极高的贵金属。

从废工业催化剂中回收贵金属，不仅可以获得可观的经济效益，更可以提高资源的利用率，减少废催化剂带来的环境问题，实现可持续发展。

1.2 贵金属在催化剂中使用的现状锇、铱、铂、钌、钯、铑、金、银等八种铂族元素由于其具有良好的耐腐蚀和耐氧化性、很高的熔点、良好的导电性和催化活性，在工业上得到了广泛的应用，已成为现代工业和国防建设的重要材料。

可由于矿产资源储量有限、生产困难、产量不高，价格不断上涨。

许多工业发达国家都把目光纷纷投向贵金属再生资源回收，这座取之不尽的“富矿”，他们把贵金属废料回收与矿产资源开发置于同等重要的地位。

据资料显示，全世界使用过的贵金属，有85％以上被回收再使用。

目前美国的电子垃圾处理企业年利润就己经达到了2500万美元～3000万美元。

据统计，开采1吨银大约需要30万美元费用，而回收1吨银仅1万美元；开采1盎司金需要250美元～300美元，而回收1盎司金只需要lO0美元。

再例如，把旧手机里而的废电池回收起来，积攒到1吨，就可以从中提炼出100克黄金；而普通的含金矿石(沙)每吨只能提取几克金，多者不超过几十克金。

虽然经过多年的发展，我国已初步形成了一套较为完善的废旧贵金属回收体系，其中以废旧贵金属首饰和制作首饰的废料回收、贵金属矿山尾矿和选冶厂矿渣回收以及电解电镀废渣(液)回收为主。

但与发达国家相比，我国贵金属再生资源回收起步较晚，技术较为滞后，回收生产粗放经营，尚未形成有效的贵金属回收体系和相应配套的管理机制，亟待国家政策扶持。

目前，我国回收废旧贵金属厂家约有150～200家，回收单位分散，形不成规模；而且回收设备简陋、技术落后、回收率不高，浪费了资源和能源；回收渠道杂乱，缺乏政府有力监管。

贵金属废料回收的小作坊占据多数。

这些个体户的出现，虽然对贵金属废料回收起到一定的作用，但带来的环境污染等问题却十分严重。

上述八种贵金属元素中，除金和银很少用作催化剂外，其它6种元素均被广泛地使用，铂族金属被广泛应用于加氢、氧化、脱氢、氢解、氨合成、甲醇合成、烃类合成、醋酸合成、加氢甲醛化、羰基化、顺向羟基化等催化剂。

贵金属作为催化剂使用时，使用最多的是铂、钯、铑。

近年来由于汽车尾气净化用的贵金属催化剂的使用日益普及，催化剂中起催化作用的铂族金属的用量逐年增加。

催化剂中毒失效后，很大一部分不能再生，因而全世界每年要产生大量的废贵金属催化剂，如何适当处理并充分利用这些二次资源显得日益重要和紧迫。

目前，全世界汽车催化剂年消耗的铂族金属占铂总消耗量的30 ％～ 42 ％，钯占56 ％～ 76 ％，铑占95 %～ 98 ％，都在各自的用途中占据首位。

1.3 贵金属回收现状1.3.1 国内贵金属回收现状近20年来，大量使用贵金属的汽车催化剂已在国际上成为一大环保技术和新材料产业，并表现出强劲的发展趋势。

据了解，近年仅石化行业铂重整工艺中使用含贵金属铂、铑、钯元素催化剂，贵金属含量占3％左右，该催化剂使用寿命3～5年，全行业的填装量600吨左右，其中含贵金属1800公斤。