一种湿法浸出铂氧化铝催化剂中金属铂的方法技术

本发明专利技术公开一种湿法浸出铂氧化铝催化剂中金属铂的方法，包括以下步骤：（1）将铂氧化铝催化剂装填入固定床反应器的反应管中，用氮气置换其中的空气；（2）通入还原气体，升温对所述铂氧化铝催化剂活化，自然冷却至室温；（3）从反应管底部通入水，将所述铂氧化铝催化剂润湿，微波加热升温至60‑90℃继续保持，同时保持催化剂固定不动，从反应管底部通入氯化氢气体和过碳酸钠溶液反应；（4）反应管中剩余的固体经过水洗和烘干后回收利用。本发明专利技术提供的方法，铂的回收率能达到98%以上，且浸出过程不对氧化铝载体造成破坏，载体能够重新作为生产催化剂的原料使用。

A method of leaching platinum from platinum alumina catalyst by wet method

【技术实现步骤摘要】
一种湿法浸出铂氧化铝催化剂中金属铂的方法
本专利技术属于贵金属催化剂回收
，具体涉及一种湿法浸出铂氧化铝催化剂中金属铂的方法。
技术介绍
废铂氧化铝催化剂中，含有纳米级的贵金属铂，可以回收利用。传统技术采用王水进行溶解催化剂，但是，这种方法氮氧化物排放量较大，对氧化铝载体的破坏程度比较严重，王水溶解下来的铂离子容易再次吸附到氧化铝载体上，所以溶解效率较低，需要不断补加新鲜的王水，才能逐步降低载体上铂的含量，因此王水的用量较大。王水溶解了多的氧化铝，形成了大量氯化铝和硝酸铝在溶液中，由于铝浓度过高容易发生水解形成铝溶胶，导致后续的过滤操作基本无法实现。另外，形成的铝溶胶中可能包含一定量的铂离子，过滤的时候这部分铂离子无法进入到滤液中，所以会造成铂的损失，导致回收率较低。中国专利201711463718.4公开了一种只溶载体从铝基催化剂中回收铂的方法，该方法选择性的将废铂氧化铝催化剂中的氧化铝溶解掉，再将溶液进行还原，使贵金属铂成固态，经过过滤粗提分离出粗铂，再进行粗铂的精制和提纯。氧化铝属于惰性材料，溶解氧化铝消耗了大量的酸，存在较大的污染，氧化铝的溶解性较差，完全溶解后液体的体积较大，而且铝离子容易水解成氢氧化铝，难以过滤，此外，经过还原后的铂粒子较小也增加了过滤的难度，纳米级的铂粒子几乎是没有办法通过滤网或滤纸捕获的，所以铂的回收率不高，分析原因应该是有部分纳米级的铂粒子仍然存在在滤液中难以捕获和富集。中国专利201810979537.5公开了一种从铝载体的铂铼废催化剂中回收铂铼铝的工艺，该方法同样采用大量的硫酸将氧化铝载体全部溶解，然后采用离子交换树脂将溶液中的铂铼富集，最后经过提纯和精制。该工艺中铂的损失可能在过滤步骤中，因为完全溶解氧化铝需要的酸量大，溶解后的体积也很大，虽然溶液中的铂被还原或络合成固体，但由于颗粒小，过滤和洗涤困难，再加上铝的水解形成氢氧化铝，部分铂纳米粒子被包裹在氢氧化铝中难以富集，从而对回收率造成一定的影响。所以，提供一种回收铂氧化铝催化剂中金属铂的方法意义重大。
技术实现思路
针对现有技术的缺陷，本专利技术提供一种湿法浸出铂氧化铝催化剂中金属铂的方法，对氧化铝载体的破坏小，金属铂的回收率高。一种湿法浸出铂氧化铝催化剂中金属铂的方法，包括以下步骤：（1）将所述铂氧化铝催化剂装填入固定床反应器的反应管中，然后用氮气置换其中的空气；（2）通入还原气体，升温至300-600℃对所述铂氧化铝催化剂活化3-6h，自然冷却至室温；所述还原气体为氯化氢气体和混有吡啶蒸汽的氢气；（3）从反应管底部通入水，将所述铂氧化铝催化剂润湿，微波加热升温至60-90℃继续保持，同时保持催化剂固定不动，从反应管底部通入氯化氢气体和10-20wt%的过碳酸钠溶液，反应2-5h；（4）反应后的气体在反应管顶部排出，经冷凝后回流至反应管中，不冷凝的气体经碱洗去除氯化氢后即可排放；金属铂离子浸出在反应后的液体中，反应后的液体从反应管顶部排出，收集备用；反应管中剩余的固体经过水洗和烘干后回收利用，为氧化铝载体。优选地，所述铂氧化铝催化剂为铂含量为0.1-0.5wt%的回收烷烃脱氢用的铂氧化铝催化剂、或者铂含量为0.1-0.5wt%的铂重整催化剂、或者铂含量为1-10wt%的铂氧化铝催化剂。优选地，所述氢气中混有50-150ppm的吡啶蒸汽，所述氯化氢气体和混有吡啶蒸汽的氢气的体积比为1：（600-800）。优选地，步骤（2）中升温的速率为1-3℃/min。优选地，步骤（3）中所述氯化氢气体和过碳酸钠溶液的体积比为（100-200）：1，所述过碳酸钠溶液与铂氧化铝催化剂的体积比为（3-6.5）：1。优选地，所述微波加热升温的速率为0.5-1℃/min。优选地，所述微波加热的功率为500-650W。优选地，所述氮气的流量与铂氧化铝的体积比为（0.2-0.3L/min）：1L。优选地，步骤（1）中所述反应管为石英玻璃反应管。优选地，步骤（1）中所述固定床反应器为溢流床反应器，采用的洗脱方式为平推流。本专利技术的优点：1.利用了溢流床（固定床）反应器的特点，采用平推流的洗脱方式，不存在返混，洗脱下来的铂离子不会再次吸附到氧化铝载体上，浸出的效率高，过程安全环保，三废少，回收率高，铂的回收率能达到98%以上；2.通入还原气体对铂氧化铝催化剂进行活化，高温氢气条件下有利于形成零价的金属铂纳米粒子，铂纳米粒子上吸附了大量的氯和氢，维持了活化的状态，有利于后续的浸出；3.微波加热有利于铂的溶解和浸出；氯化氢在水中有一定的溶解度，溶解到水中的氯化氢成盐酸，为溶解纳米铂粒子提供氯离子，未溶解的氯化氢气体起到了鼓泡作用，加强了体系的传质效果，使液体和气体分布更加均匀，强化了溶解铂纳米粒子的效果；过碳酸钠在反应条件下原位分解产生双氧水和碳酸钠，原位产生的双氧水提供了溶解铂纳米粒子的氧化剂，碳酸钠能够稳定反应的酸性，避免氧化铝遭到强酸的溶解；4.体系的酸性弱，条件温和温度低，吡啶对氧化铝有一定的保护作用，浸出过程不对氧化铝载体造成破坏，载体能够重新作为生产催化剂的原料使用，载体上残留的铂含量小于万分之一；5.不使用硝酸，没有氮氧化物排放；不使用氯气，回收过程安全；不使用浓盐酸，腐蚀性小。具体实施方式实施例1采用的铂氧化铝催化剂为铂含量为0.3wt%的回收烷烃脱氢用的铂氧化铝催化剂，其中，氧化铝载体在制备成铂氧化铝催化剂之前的物理参数如下：比表面积为86.5m2/g，孔容为0.712mL/g，孔径为35.4nm，压碎强度为35.5N；制备成铂含量为0.3wt%的铂氧化铝催化剂，其比表面积为85.9m2/g，孔容为0.705mL/g，孔径为34.9nm，压碎强度为35.2N；一种湿法浸出所述铂氧化铝催化剂中金属铂的方法，包括以下步骤：（1）将所述铂氧化铝催化剂装填入溢流床反应器的反应管中，然后用氮气置换其中的空气，氮气的流量与铂氧化铝的体积比为0.2L/min：1L；所述反应管为石英玻璃反应管，溢流床反应器为固定床反应器的一种，采用的洗脱方式为平推流；（2）通入还原气体，按照2℃/min的速率升温至400℃对所述铂氧化铝催化剂活化5h，自然冷却至室温；所述还原气体为体积比为1：700的氯化氢气体和混有吡啶蒸汽的氢气，所述氢气中混有100ppm的吡啶蒸汽；（3）从反应管底部通入水，将所述铂氧化铝催化剂润湿，在600W的功率下微波加热，以1℃/min的速率升温至80℃继续保持，同时保持催化剂固定不动，从反应管底部通入氯化氢气体和15wt%的过碳酸钠溶液，反应3h；所述氯化氢气体和过碳酸钠溶液的体积比为150：1，所述过碳酸钠溶液与铂氧化铝催化剂的体积比为5：1；（4）反应后的气体在反应管顶部排出，经冷凝后回流至反应管中，不冷凝的气体经碱洗去除氯化氢后即可排放；金属铂离子浸出在反应后的液体中，反应后的液体从反应管顶部排出，收集备用；反应管中剩余本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种湿法浸出铂氧化铝催化剂中金属铂的方法，其特征在于：包括以下步骤：/n（1）将所述铂氧化铝催化剂装填入固定床反应器的反应管中，然后用氮气置换其中的空气；/n（2）通入还原气体，升温至300-600℃对所述铂氧化铝催化剂活化3-6h，自然冷却至室温；所述还原气体为氯化氢气体和混有吡啶蒸汽的氢气；/n（3）从反应管底部通入水，将所述铂氧化铝催化剂润湿，微波加热升温至60-90℃继续保持，同时保持催化剂固定不动，从反应管底部通入氯化氢气体和10-20wt%的过碳酸钠溶液，反应2-5h；/n（4）反应后的气体在反应管顶部排出，经冷凝后回流至反应管中，不冷凝的气体经碱洗去除氯化氢后即可排放；反应后的液体从反应管顶部排出，收集备用；反应管中剩余的固体经过水洗和烘干后回收利用。/n

【技术特征摘要】
1.一种湿法浸出铂氧化铝催化剂中金属铂的方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）将所述铂氧化铝催化剂装填入固定床反应器的反应管中，然后用氮气置换其中的空气；
（2）通入还原气体，升温至300-600℃对所述铂氧化铝催化剂活化3-6h，自然冷却至室温；所述还原气体为氯化氢气体和混有吡啶蒸汽的氢气；
（3）从反应管底部通入水，将所述铂氧化铝催化剂润湿，微波加热升温至60-90℃继续保持，同时保持催化剂固定不动，从反应管底部通入氯化氢气体和10-20wt%的过碳酸钠溶液，反应2-5h；
（4）反应后的气体在反应管顶部排出，经冷凝后回流至反应管中，不冷凝的气体经碱洗去除氯化氢后即可排放；反应后的液体从反应管顶部排出，收集备用；反应管中剩余的固体经过水洗和烘干后回收利用。


2.根据权利要求1所述湿法浸出铂氧化铝催化剂中金属铂的方法，其特征在于：所述铂氧化铝催化剂为铂含量为0.1-0.5wt%的回收烷烃脱氢用的铂氧化铝催化剂、或者铂含量为0.1-0.5wt%的铂重整催化剂、或者铂含量为1-10wt%的铂氧化铝催化剂。


3.根据权利要求1或2所述湿法浸出铂氧化铝催化剂中金属铂的方法，其特征在于：所述氢气中混有50-150ppm的吡啶蒸汽，所述氯化氢气体和混有吡啶蒸汽的氢气的体积比为...

【专利技术属性】
技术研发人员：林涛，程杰，张炳亮，张力，高明明，赵茁然，万克柔，曾永康，张之翔，
申请(专利权)人：西安凯立新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61