一种含铂族金属废催化剂铁捕集团矿方法技术

本发明专利技术涉及铂族金属循环利用技术领域，提供了一种含铂族金属废催化剂铁捕集团矿方法，将含铂族金属废催化剂、助熔剂细磨制粉后与捕集剂铁粉混匀，加水混磨、造粒，经逆流法干燥，得到尺寸均匀的球团；所述助熔剂包括氧化钙、碳酸钠、硼砂、氟化钙、膨润土，废催化剂为废汽车尾气催化剂、废石化催化剂中的任意一种或一种以上。本发明专利技术是铁捕集废催化剂中铂族金属的预处理工序，能显著改善熔炼过程中物料的透气性，使气流分布均匀，避免物料因受热不均而飞溅，提高铂族金属的捕集效率和回收率，产业化前景好。

A method of iron ore collection with platinum group metal waste catalyst

【技术实现步骤摘要】
一种含铂族金属废催化剂铁捕集团矿方法
本专利技术涉及铂族金属循环利用
，特别涉及一种含铂族金属废催化剂铁捕集团矿方法。
技术介绍
铂族金属具有高熔点、耐腐蚀性、催化活性高等优异的理化性能，属战略金属。我国铂族金属资源对外依存度高达98％以上，从铂族金属二次资源提取铂族金属是缓解我国资源短缺的重要措施。含铂族金属的废催化剂是铂族金属二次资源的重要来源。铁捕集回收铂族金属是绿色回收工艺，团矿是其重要的预处理工序，也是影响铂族金属回收率的因素。中国专利技术专利(申请号：201810185054.8)公开了一种火法回收汽车废催化剂中贵金属铂的方法，将废催化剂、捕集剂、还原剂、造渣剂等混匀制块，然后敲碎放入电弧炉中熔炼。该专利技术采用物料混合制块和敲碎的方法，炉料形状大小不均匀，炉腔空间利用率低，气流分布不均匀，捕集效低。中国专利技术专利(申请号：201510029685.7)公开了一种铂族金属二次资源高效富集的方法，将铂族金属二次资源物料与捕集剂、还原剂、造渣剂、粘结剂(煤焦油)、水分湿磨混匀后，采用成球机制成球团，经烘干获得复合球团。该方法采用的粘结剂为煤油，还原剂为松散光滑的碳基材料，干燥后，球团强度低，冶炼过程容易坍塌，影响气流上行，使物料飞溅，降低铂族金属的回收率。
技术实现思路
本专利技术的目的就是克服现有技术的不足，提供了一种含铂族金属废催化剂铁捕集团矿方法，作为铁捕集工艺的预处理工序，改善熔炼过程中物料的透气性，使气流分布均匀，避免物料因受热不均而飞溅，提高铂族金属的捕集效率和回收率。本专利技术的技术原理如下：(1)将含铂族金属废催化剂的原料进行球团，使物料分布更均匀，改善熔炼过程中物料的透气性，使气流分布均匀，可以提高铂族金属的捕集效率。(2)加入的氧化钙、碳酸钠、硼砂、氟化钙、膨润土等助熔剂。在较低的碱度范围内，其中CaO提供的自由氧可以抑制熔渣中长链网络体结构SixOyn-的生成，促进网络体解聚，从而降低粘度，提高流动性。碳酸钠、硼砂、膨润土提供的Na2O、K2O等碱金属氧化物因较强的极性，对熔渣中的硅氧网络结构破坏力较强。CaF2中F可以取代硅氧网状结构中-O-的位置，造成长链断口，解聚粘性较高的硅氧网状结构，降低熔渣的粘性。粘性的降低，使熔渣流速加快，对流更加显著，增加铁液滴与铂族金属的接触几率，提高捕集效率。同时粘度降低，捕集到铂族金属的熔融液滴更容易聚集长大，进而从渣相中落下，进入到金属相中，提高铂族金属的回收率。(3)在500-950℃、氧含量1.5-4.0wt％的余热烟气作用下，氧化钙、碳酸钠、硼砂、膨润土等与废催化剂中的硅铝氧化物载体形成高强度的硅铝酸盐，避免球团粉化，保证铁捕集过程中，气流上行通畅，防止物料飞溅，可以提高铂族金属的回收率。本专利技术采用如下技术方案：一种含铂族金属废催化剂铁捕集团矿方法，将含铂族金属废催化剂、助熔剂细磨制粉后与捕集剂铁粉混匀，加水混磨、造粒，经逆流法干燥，得到尺寸均匀的球团。进一步的，所述方法包括以下步骤：S1、废催化剂、助熔剂细磨制粉；S2、配料、混匀；按一定质量比配制废催化剂、助熔剂和捕集剂铁粉，混匀；S3、在步骤S2中混匀后的混合物料中加入一定质量比的水，混磨；S4、造粒；S5、采用铁捕集冶炼余热烟气逆流法干燥球团。进一步的，步骤S1中，所述废催化剂为废汽车尾气催化剂、废石化催化剂中的任意一种或一种以上；所述助熔剂包含氧化钙、碳酸钠、硼砂、氟化钙、膨润土；将所述废催化剂和助熔剂的原料细磨制粉。进一步的，细磨制粉所得粉末的平均粒径为50-300μm。进一步的，步骤S2中，按如下质量比配料：废催化剂10份、捕集剂铁粉0.5-2.0份、氧化钙3.0-5.0份、碳酸钠2.0-4.0份、硼砂0.5-1.0份、氟化钙0.3-0.5份、膨润土0.1-0.2份；配料后，搅拌混匀得到混合物料。进一步的，步骤S3中，加入混合物料质量分数7-10％的水，并用湿磨机混磨30-60min。进一步的，步骤S4中，造粒时间为5-15min。进一步的，步骤S5中，余热烟气的温度为500-900℃、氧含量为1.5-4.0wt％；进一步的，逆流法干燥后的球团含水量不大于1.0wt％、球团抗压强度不低于2500N/球；直径为10-30mm的球团数量占比不低于90％。本专利技术的有益效果有：(1)将含铂族金属废催化剂的原料进行球团，作为含铂族金属废催化剂铁捕集工艺的预处理工序，改善熔炼过程中物料的透气性，使气流分布均匀，避免物料因受热不均而飞溅，提高铂族金属的捕集效率和回收率，易于产业化。(2)配料方案中的氧化钙、碳酸钠、硼砂、氟化钙、膨润土等提高了球团矿的强度，降低冶炼过程中体系的熔点、降低炉渣粘度，提高了铂族金属的捕集效率和回收率。(3)配料方案中捕集剂为铁粉，不需加入碳还原剂，防止生成铁碳化合物，有利于后续Fe-PGMs合金稳定电解分离提纯。(4)团矿结束后，在输料装置中经余热烟气逆流法干燥球团进入冶炼炉，提高了能源利用率和球团强度。附图说明图1所示为本专利技术实施例一种含铂族金属废催化剂铁捕集团矿方法的工艺流程图。具体实施方式下文将结合具体附图详细描述本专利技术具体实施例。应当注意的是，下述实施例中描述的技术特征或者技术特征的组合不应当被认为是孤立的，它们可以被相互组合从而达到更好的技术效果。在下述实施例的附图中，各附图所出现的相同标号代表相同的特征或者部件，可应用于不同实施例中。如图1所示，本专利技术实施例一种含铂族金属废催化剂铁捕集团矿方法，该实施例包括如下步骤：S1、废催化剂、助熔剂细磨制粉；S2、配料、混匀；按一定质量比配制废催化剂、助熔剂和捕集剂铁粉，混匀；S3、在步骤S2中混匀后的混合物料中加入质量分数7-10％的水，混磨；S4、造粒；S5、采用铁捕集冶炼余热烟气逆流法干燥球团。下面以具体实施例详细说明本专利技术。实施例1将原料磨成平均粒径为50μm的粉末，按废汽车尾气催化剂10份、铁粉0.5份、氧化钙3份、碳酸钠2份、硼砂0.5份、氟化钙0.3份、膨润土0.1份进行配料，搅拌混匀得到混合物料。加入混合物料7wt％的水，用湿磨机混磨30min后造粒5min得到球团。采用铁捕集冶炼余热烟气逆流法干燥球团，余热烟气的温度500℃、氧气含量1.5wt％。干燥后的球团含水量为1.0wt％，抗压强度不低于2500N/球，球团直径在10-30mm的比例不低于90％。实施例2将原料磨成平均粒径为70μm的粉末，按废汽车尾气催化剂10份、铁粉0.6份、氧化钙3.2份、碳酸钠2.2份、硼砂0.6份、氟化钙0.4份、膨润土0.2份进行配料，搅拌混匀得到混合物料。加入混合物料8wt％的水，用湿磨机混磨35min后造粒6min得到球团。采用铁捕集冶炼余热烟气逆流法干燥球团，余热烟气的温度540℃本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含铂族金属废催化剂铁捕集团矿方法，其特征在于，所述方法将含铂族金属废催化剂、助熔剂细磨制粉后与捕集剂铁粉混匀，加水混磨、造粒，经逆流法干燥，得到尺寸均匀的球团。/n

【技术特征摘要】
1.一种含铂族金属废催化剂铁捕集团矿方法，其特征在于，所述方法将含铂族金属废催化剂、助熔剂细磨制粉后与捕集剂铁粉混匀，加水混磨、造粒，经逆流法干燥，得到尺寸均匀的球团。


2.如权利要求1所述的含铂族金属废催化剂铁捕集团矿方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
S1、废催化剂、助熔剂细磨制粉；
S2、配料、混匀；按一定质量比配制废催化剂、助熔剂和捕集剂铁粉，混匀；
S3、在步骤S2中混匀后的混合物料中加入一定质量比的水，混磨；
S4、造粒；
S5、采用铁捕集冶炼余热烟气逆流法干燥球团。


3.如权利要求2所述的含铂族金属废催化剂铁捕集团矿方法，其特征在于，步骤S1中，所述废催化剂为废汽车尾气催化剂、废石化催化剂中的任意一种或一种以上；所述助熔剂包括氧化钙、碳酸钠、硼砂、氟化钙、膨润土；将所述废催化剂和助熔剂的原料细磨制粉。


4.如权利要求3所述的含铂族金属废催化剂铁捕集团矿方法，其特征在于，细磨制粉所得粉末的平均粒径为50-300μm。


5.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：张深根，丁云集，温泉，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：北京;11