电弧炉回收铂族金属的工艺流程制造技术

本发明专利技术公开了电弧炉回收铂族金属的工艺流程，包括如下步骤：a、物料处理；b、投入物料；c、分离沉降；d、熔渣清理；e、中间包转移；f、雾化准备；g、雾化处理；h、分离铂族金属。本发明专利技术的工艺流程中采用直流电弧炉进行熔炼，直流电弧炉的性能优于交流电弧炉，直流电弧炉电弧稳定且集中，熔池搅拌良好，炉内温度分布均匀，炉衬侵蚀量少；直流电弧炉的电流和电压波动小、对电网的冲击减少，电缆寿命随之延长；直流电弧炉的电极损耗少，单位物料电极消耗比交流电弧炉少50%；铁合金通过中间包转移到雾化设备中，避免二次熔炼，节约能源；改造后的电弧炉不需要倾倒炉体，熔渣从出渣口溢流到渣包中，操作方便，废水量小，环境污染小。

【技术实现步骤摘要】
电弧炉回收铂族金属的工艺流程
本专利技术涉及贵金属回收
，特别是涉及电弧炉回收铂族金属的工艺流程。
技术介绍
贵金属回收分为湿法和火法技术，湿法技术存在贵金属回收率低，废水量大，环境污染大等缺点，火法技术存在物料适应能力强，回收率高等优点。现有技术中多采用等离子熔炼技术进行贵金属的回收，等离子熔炼技术具有能量密度高、物料反应快，回收率高等优点，但是等离子设备比较特殊，等离子枪的使用寿命短、价格昂贵。此外铁合金从电弧炉出炉后，往往要在设备中进行再次熔化后碎化，造成热能的浪费。目前使用电弧炉的情况下，电弧炉基本都一个出料口，出铁口和出渣口共用，出渣后在炉口残留的熔渣会冷却结块，阻碍铁合金的出炉。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，本专利技术提供了电弧炉回收铂族金属的工艺流程。本专利技术所采用的技术方案是：电弧炉回收铂族金属的工艺流程，包括如下步骤：a、物料处理：将石化含铂族金属失效催化剂或是经破碎的报废汽车尾气催化剂与辅料通过混料机混合均匀；b、投入物料：将混合后的物料通过加料装置投入电弧炉中，通过调整电弧炉的电流和电压，使物料全部熔化后，将废铁通过加料装置加入到电弧炉内，在投入物料后使用耐火材料封堵炉口；c、分离沉降：石化含铂族金属失效催化剂或是报废汽车尾气催化剂中的铂族金属与铁形成铁合金的固溶体，由于铁合金和熔渣间存在密度差，铁合金沉降到炉体底部，熔渣浮在铁合金熔融液的上部；d、熔渣清理：直流电弧炉有一个出渣口，一个出铁口，将熔池上部的熔渣通过出渣口排出炉外，熔渣冷却后破碎成小块；e、出铁合金熔融液：然后往炉内投入炉料继续冶炼，经过计算，当富集的贵金属的量占到铁合金量3-5%时，出完熔渣后，接着出铁合金熔融液；f、中间包转移：将含有铂族金属的铁合金熔融液通过出铁口倾倒到带有保温性能的中间包中，通过行车吊运中间包转移到雾化设备中去；g、雾化准备：将雾化设备加热至1600℃，起到对铁合金熔融液的保温作用，并且保温1h；h、雾化处理：利用雾化设备对含有铂族金属的合金熔融液进行雾化处理，得到含铂族金属铁合金粉末；i、分离铂族金属：用酸将铁合金粉末进行处理，将铁元素和铂族金属分离。进一步地，所述电弧炉为直流电弧炉，所述电弧炉包括出渣口和出铁口，所述出渣口和出铁口均设于电弧炉外壁，分别位于炉体两侧，并且出渣口在出铁口上部。进一步地，所述a步骤中的石化含铂族金属失效催化剂或是报废汽车尾气催化剂，破碎成小颗粒后，控制粒度在1-3mm，然后再与辅料混合。进一步地，所述a步骤中的辅料为CaO、SiO2、MgO、CaF2中的一种或几种的组合，辅料种类的选择根据催化剂载体的成分来确定。进一步地，混合物料的各个组分含量如下：废催化剂：25%-40%，SiO2：50%-56%，MgO：10%-15%，CaO：10-11%，CaF2：2-3%。进一步地，所述b步骤中的废铁可以是铁片、铁条或铁块，废铁加入量与物料中所含铂族金属量的重量比为100：3-5。进一步地，所述b步骤中通过调整电弧炉的电流和电压，控制熔融液温度在1500-1800℃内，并且保温1-2h。进一步地，所述d步骤中清理熔渣之前使用吹氧管将炉口耐火材料处理掉。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1、使用电弧炉进行熔炼，铂族金属的一次回收率高。2、采用直流电弧炉进行熔炼，直流电弧炉的性能优于交流电弧炉，直流电弧炉电弧稳定且集中，熔池搅拌良好，炉内温度分布均匀，炉衬侵蚀量少；直流电弧炉的电流和电压波动小、对电网的冲击减少，电缆寿命随之延长；直流电弧炉的电极损耗少，单位物料电极消耗比交流电弧炉少50%。3、铁合金从电弧炉出炉后，通过烘烤的中间包转移到雾化设备中，避免二次熔炼造成的能量损耗和成本的增加。4、改造后的电弧炉共有两个出料口：一个出渣口，一个出铁口，出渣口在出铁口的上部，待出料时，靠熔渣的自重，熔渣从出渣口溢流到渣包中，不需要倾倒炉体，操作方便，废水量小，环境污染小；5、使用吹氧管打开炉门清理熔渣，操作简便，价格低廉。附图说明图1为本专利技术电弧炉回收铂族金属的工艺流程结构图；图2为本专利技术中的电弧炉结构示意图。其中：1-出渣口，2-出铁口，3-电弧炉。具体实施方式为了加深对本专利技术的理解，下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明，该实施例仅用于解释本专利技术，并不对本专利技术的保护范围构成限定。实施例1：如图1所示，电弧炉回收铂族金属的工艺流程：（1）将含铂失效催化剂180Kg（含铂0.162%）与辅料(石英砂：226Kg、工业MgO：56Kg、生石灰：56Kg、CaF2：14Kg）通过混料机混合均匀；（2）将混合后的物料通过加料装置投入电弧炉中，通过调整电弧炉的电流和电压，电流控制在4500A，电压97V，物料全部熔化，然后将废铁片50Kg通过加料装置加入到电弧炉内，并使用耐火材料封堵炉口，控制熔融液温度在1600℃，保温1h；（3）物料中的铂与铁在电弧炉内形成熔融体沉降到炉体底部，熔渣浮在上部；将熔池上部的熔渣通过出渣口排出炉外；继续投入炉料（废铁片不用投），重复之前的冶炼操作，重复操作熔炼5炉后，出铁合金；（4）将下部的熔融液通过下部的出铁口倾倒到带有保温性能的中间包中，转移到雾化设备中去，将雾化设备提前预热至1600℃，并且保温0.5h，对熔融液进行雾化处理，得到含铂族金属铁合金粉末湿粉55Kg，烘干称重48.5Kg,取样检测其中铂含量为2.98%，渣中铂含量为6ppm；（5）用酸溶解铁合金粉末，不熔渣即为粗铂，铁和铂得以分离。实施例2：（1）将失效汽车尾气催化剂350Kg（含铂0.12%、钯0.08%、铑0.02%）破碎后与辅料(石英砂SiO2：55Kg、工业MgO：61Kg）通过混料机混合均匀，然后制成粒度为1~3mm的球；（2）将制好的球经加料装置投入电弧炉中，通过调整电弧炉的电流和电压，电流控制在4560A，电压99V；物料全部熔化，然后将废铁片54Kg通过加料装置加入到电弧炉内，并使用耐火材料封堵炉口；控制熔融液温度在1650℃，保温1.5h；（3）物料中的铂族金属与铁在电弧炉内形成熔融体沉降到炉体底部，熔渣浮在上部；将熔池上部的熔渣通过出渣口排出炉外；继续投入炉料（废铁片不用加入），重复操作熔炼3炉后，可以出铁合金；（4）再将下部的熔融液通过下部的出铁口倾倒到带有保温性能的中间包中，转移到雾化设备中去，将雾化设备提前预热至1600℃，并且保温0.5h，对熔融液进行雾化处理，得到含铂族金属铁合金粉末湿粉60Kg，烘干称重51.6Kg,取样检测其中铂、钯、铑含量分别为为2.41%、1.61%、0.4%，渣中铂、钯、铑含量分别为5ppm、4ppm、6ppm；（5）用酸溶解铁合金粉末，不熔渣即为粗铂钯铑渣，铁和铂族金属得以分离。如图2所示，所述电弧炉为直流电弧炉，电弧炉3包括出渣口1和出铁口2，所述出渣口1和出铁口2均设于电弧炉外壁，分别位于炉体两侧，并且出渣口1在出铁口2上部。在上述实施例中，辅料种类的选择以及原料与辅料的混合比例并不受特别限制，由原料成分结合原料的三元相图或是二元相图来确定，通过添加一种或是多种辅料来降低物料的熔点，达到节能的目的。在上述实施例中，所述的熔渣可作为建筑材料，环保，节约能源。本专利技术的实施例公布的是较佳的实施例，但并不局限于此本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.电弧炉回收铂族金属的工艺流程，其特征在于：包括如下步骤：a、物料处理：将石化含铂族金属失效催化剂或是经破碎的报废汽车尾气催化剂与辅料通过混料机混合均匀；b、投入物料：将混合后的物料通过加料装置投入电弧炉中，通过调整电弧炉的电流和电压，使物料全部熔化后，将废铁通过加料装置加入到电弧炉内，在投入物料后使用耐火材料封堵炉口；c、分离沉降：石化含铂族金属失效催化剂或是报废汽车尾气催化剂中的铂族金属与铁形成铁合金的固溶体，由于铁合金和熔渣间存在密度差，铁合金沉降到炉体底部，熔渣浮在铁合金熔融液的上部；d、熔渣清理：直流电弧炉有一个出渣口，一个出铁口，将熔池上部的熔渣通过出渣口排出炉外，熔渣冷却后破碎成小块；e、出铁合金熔融液：然后往炉内投入炉料继续冶炼，经过计算，当富集的贵金属的量占到铁合金量3‑5%时，出完熔渣后，接着出铁合金熔融液；f、中间包转移：将含有铂族金属的铁合金熔融液通过出铁口倾倒到带有保温性能的中间包中，通过行车吊运中间包转移到雾化设备中去；g、雾化准备：将雾化设备加热至1600℃，起到对铁合金熔融液的保温作用，并且保温1h；h、雾化处理：利用雾化设备对含有铂族金属的合金熔融液进行雾化处理，得到含铂族金属铁合金粉末；i、分离铂族金属：用酸将铁合金粉末进行处理，将铁元素和铂族金属分离。...

【技术特征摘要】
1.电弧炉回收铂族金属的工艺流程，其特征在于：包括如下步骤：a、物料处理：将石化含铂族金属失效催化剂或是经破碎的报废汽车尾气催化剂与辅料通过混料机混合均匀；b、投入物料：将混合后的物料通过加料装置投入电弧炉中，通过调整电弧炉的电流和电压，使物料全部熔化后，将废铁通过加料装置加入到电弧炉内，在投入物料后使用耐火材料封堵炉口；c、分离沉降：石化含铂族金属失效催化剂或是报废汽车尾气催化剂中的铂族金属与铁形成铁合金的固溶体，由于铁合金和熔渣间存在密度差，铁合金沉降到炉体底部，熔渣浮在铁合金熔融液的上部；d、熔渣清理：直流电弧炉有一个出渣口，一个出铁口，将熔池上部的熔渣通过出渣口排出炉外，熔渣冷却后破碎成小块；e、出铁合金熔融液：然后往炉内投入炉料继续冶炼，经过计算，当富集的贵金属的量占到铁合金量3-5%时，出完熔渣后，接着出铁合金熔融液；f、中间包转移：将含有铂族金属的铁合金熔融液通过出铁口倾倒到带有保温性能的中间包中，通过行车吊运中间包转移到雾化设备中去；g、雾化准备：将雾化设备加热至1600℃，起到对铁合金熔融液的保温作用，并且保温1h；h、雾化处理：利用雾化设备对含有铂族金属的合金熔融液进行雾化处理，得到含铂族金属铁合金粉末；i、分离铂族金属：用酸将铁合金粉末进行处理，将铁元素和铂族金属分离。2.根据权利要求1所述的电弧炉回收铂族金属的工艺流程，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏军，李波，索永喜，汪吉东，李富荣，宗世玉，刘芳，
申请(专利权)人：徐州浩通新材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32