一种从TiO2-ZrO2载体载铜锰铂催化剂中回收有价金属的方法技术

本发明专利技术涉及催化剂中金属回收技术领域，为解决现有技术下缺少同时回收催化剂中铂、铜和锰的方法的问题，公开了一种豆腐炸鸡及其制作方法，一种从TiO2‑

【技术实现步骤摘要】
一种从TiO2
‑
ZrO2载体载铜锰铂催化剂中回收有价金属的方法


[0001]本专利技术涉及催化剂中金属回收
，尤其涉及一种从TiO2‑
ZrO2载体载铜锰铂催化剂中回收有价金属的方法。

技术介绍

[0002]TiO2载体具有优良的催化性能抗积炭和抗中毒能力，ZrO2是唯一具有酸、碱性和氧化、还原性的化合物，并且具有较好的热稳定性和较大的机械强度，而TiO2‑
ZrO2复合氧化物不仅可以保持单一氧化物的原有特殊性能，而且具有比单一氧化物更大的比表面积、更好的热稳定性和机械强度以及更强的表面酸碱性，近年来已引起人们极大的关注，作为催化剂载体负载金属的催化剂已广泛用于氯氟烃和NO
x
的催化消除、光致氧化和还原、加氢、丙烯环氧化、环己酮肟气相Beckmann重排、颗粒物氧化去除、加氢脱硫(脱氮)以及催化重整等反应。以TiO2‑
ZrO2为载体载铜锰铂催化剂已广泛用于催化湿式氧化处理含苯酚、甲醛、丙烯酸、乙酸和葡萄糖等有机废水，COD去除率达到99％以上。随着催化剂在使用过程中中毒失活，大量的催化剂需要更换新的催化剂，失效催化剂由于含有的铜、锰和铂等有价金属资源丰富，因此对失效废催化剂进行资源的循环利用具有重要意义。
[0003]当前，载铂的失效废催化剂的回收方法主要分为火法冶金和湿法冶金。火法提取铂族金属的流程主要是将废催化剂与金属捕集剂在高温下熔融、合金相和炉渣相分离、合金相用强酸溶解浸出后分离提纯得到纯铂族金属。但是火法冶金的工艺较复杂，能源和原料消耗都很大，对设备的要求较高，环境污染较严重。湿法冶金处理方法主要分为三种，即载体溶解法、全溶解法和活性组分溶解法等工艺。湿法冶金相对于火法冶金具有流程短、投资节省等特点，其不足在于金属回收率低。并且，虽然国内外对从废催化剂中回收铂的研究和专利较多，但缺少回收铂的同时综合回收铜和锰的技术研究。
[0004]例如，在中国专利文献上公开的“一种从含铂废催化剂中选择性溶解回收铂的方法”，其公告号为CN107190147A，工艺路线如下：焙烧脱碳
→
氧化铝转型
→
粉碎磨细
→
无机酸氧化溶解铂
→
离子交换富集纯化铂
→
铂的沉淀与还原
→
海绵铂产品。该工艺仅回收得到了铂，并且该工艺将铂溶解后与氧化铝分离，再使用树脂交换法富集纯化铂，树脂交换法选择性较差，仅适用于仅含一种金属离子的溶液，不能用于分离多种金属离子。

技术实现思路

[0005]本专利技术为了克服现有技术下缺少同时回收催化剂中铂、铜和锰的方法的问题，提供一种从TiO2‑
ZrO2载体载铜锰铂催化剂中回收有价金属的方法，该方法能有效分离并回收金属铜、锰和铂，方法可靠，操作简单，成本低，操作环境友好、安全。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种从TiO2‑
ZrO2载体载铜锰铂催化剂中回收有价金属的方法，包括如下步骤：(1)将废TiO2‑
ZrO2载体载铜锰铂催化剂氧化焙烧得到焙烧灰渣；
(2)将焙烧灰渣加入一次浸出盐酸体系浸出，得到一次浸出液和一次浸渣，将一次浸渣加入二次浸出盐酸体系中浸出，得到二次浸出液和二次浸渣，将一次浸出液和二次浸出液合并后加入絮凝剂澄清，分离沉淀后得到含铜、锰和铂的浸出液；(3)向含铜、锰和铂的浸出液中加入铜，反应后分离得到铂渣与含铜和锰的溶液；(4)向含铜和锰的溶液中加入锌或铝，反应后分离得到铜渣和含锰溶液；(5)向含锰溶液加入碱调节pH值，除去沉淀后向上清液中加入沉淀剂，分离得到锰沉淀。
[0007]TiO2‑
ZrO2载体载铜锰铂催化剂中含有2～10％Cu、2～20％Mn和0.05～0.2％Pt，本专利技术将废TiO2‑
ZrO2载体载铜锰铂催化剂在含氧气氛中进行焙烧，使其中的有机物杂质以二氧化碳形式去除；接着将所得焙烧产物在盐酸体系进行一次浸出和二次浸出将铜、锰和铂有价金属进入溶液中，从而达到将铜、锰和铂与TiO2‑
ZrO2载体的分离的目的；然后依次分离提纯回收浸出溶液中的铂、铜和锰。
[0008]作为优选，所述步骤(1)中焙烧温度为500～800℃，焙烧时间为1～6h。
[0009]废TiO2‑
ZrO2载体载铜锰铂催化剂中的TiO2‑
ZrO2载体一般为无定形状态，将失效废催化剂放入焙烧炉内，焙烧脱除有机物等杂质，同时将载体由无定形转型为稳定晶态，降低载体在浸出液中的溶解量。
[0010]作为优选，所述步骤(2)中一次浸出盐酸体系为浓度4～8mol/L的盐酸，废TiO2‑
ZrO2载体载铜锰铂催化剂与盐酸的质量比为1：(1～3)，浸出温度为80～95℃，浸出时间为2～5h。
[0011]作为优选，所述步骤(2)中二次浸出盐酸体系包括浓度为3～6mol/L的盐酸和质量分数为0.3～0.6wt％的氧化剂，氧化剂为氯酸钠或硝酸，一次浸渣与盐酸的质量比为1：(1～3)，浸出温度为80～95℃，浸出时间为2～4h。
[0012]一次浸出将大部分铜、锰以及小部分铂以离子形式浸出，二次浸出通过加入适量氧化剂的盐酸体系调节体系中金属元素价态，促使一次浸出后剩余的铜、锰和铂进入浸出液中；通过两次浸出提高铜、锰和铂的浸出量进而提高回收率，并且分两次浸出可减少氧化剂的用量，减少TiO2‑
ZrO2载体的浸出量，提高回收的铜、锰和铂的纯度。浸出时还可通过采用控制电位提高浸出效果。
[0013]作为优选，所述步骤(2)还包括将一次浸渣水洗后加入二次浸出盐酸体系，将二次浸渣水洗至pH值中性，一次浸渣的洗液、二次浸渣的洗液和两次浸出液合并后加入絮凝剂澄清，将清液吸出，底部浆液过滤后洗涤合并上清液得到含铜、锰和铂的浸出液。
[0014]将各步骤得到的沉淀洗涤，可减少浸出的铜离子、锰离子和铂离子的损失，进而提高回收率。
[0015]作为优选，所述步骤(2)中絮凝剂为有机高分子絮凝剂。
[0016]有机高分子絮凝剂可有效去除沉淀并且不引入新的金属离子杂质。
[0017]作为优选，所述步骤(2)中絮凝剂为聚丙烯酰胺、聚乙烯亚胺或聚氧乙烯中的一种或几种。
[0018]作为优选，所述步骤(3)中铜的用量为理论用量的1.3～1.8倍，反应温度为50～95℃，反应时间为1～30h。
[0019]作为更优选，所述步骤(3)中铜为铜粉。
[0020]铜粉可将溶液中的铂离子置换出来，其用量为理论用量的1.3～1.8倍时，即可将溶液中的铂基本完全置换出来，且向体系中引入的不溶的铜粉较少，当用量进一步增加时成本提高并且无法提高铂的回收率，同时铂渣中会有过多的铜粉，在后续的铂提纯过程中需要增加沉淀提纯的操作次数。
[0021]作为优选，所述步骤(3)还包括将铂渣用王水溶解，向上清液中加入氯化铵，得到的沉淀即为海绵铂。
[0022]铂渣通过王水溶解...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种从TiO2‑
ZrO2载体载铜锰铂催化剂中回收有价金属的方法，其特征是，包括如下步骤：（1）将废TiO2‑
ZrO2载体载铜锰铂催化剂氧化焙烧得到焙烧灰渣；（2）将焙烧灰渣加入一次浸出盐酸体系浸出，得到一次浸出液和一次浸渣，将一次浸渣加入二次浸出盐酸体系中浸出，得到二次浸出液和二次浸渣，将一次浸出液和二次浸出液合并后加入絮凝剂澄清，分离沉淀后得到含铜、锰和铂的浸出液；（3）向含铜、锰和铂的浸出液中加入铜，反应后分离得到铂渣与含铜和锰的溶液；（4）向含铜和锰的溶液中加入锌或铝，反应后分离得到铜渣和含锰溶液；（5）向含锰溶液加入碱调节pH值，除去沉淀后向上清液中加入沉淀剂，分离得到锰沉淀。2.根据权利要求1所述的一种从TiO2‑
ZrO2载体载铜锰铂催化剂中回收有价金属的方法，其特征是，所述步骤（1）中焙烧温度为500~800℃，焙烧时间为1~6h。3.根据权利要求1所述的一种从TiO2‑
ZrO2载体载铜锰铂催化剂中回收有价金属的方法，其特征是，所述步骤（2）中一次浸出盐酸体系为浓度4~8mol/L的盐酸，废TiO2‑
ZrO2载体载铜锰铂催化剂与盐酸的质量比为1：（1~3），浸出温度为80℃~95℃，浸出时间为2~5h。4.根据权利要求1或3所述的一种从TiO2‑
ZrO2载体载铜锰铂催化剂中回收有价金属的方法，其特征是，所述步骤（2）中二次浸出盐酸体系包括浓度为3~6mol/L的盐酸和质量分数为0.3~0.6wt%的氧化剂，氧化剂为氯酸钠或硝酸，一次浸渣与盐酸的质量比为...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢智平，黄鹏，王冠群，陈华，魏青，鞠景喜，刘斌，杨立强，罗来彬，王惟，潘剑明，马银标，
申请(专利权)人：浙江微通催化新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：