一种基于废催化剂原料的铂单质提取方法技术

本发明专利技术提供了一种基于废催化剂原料的铂单质提取方法，涉及铂单质提取技术领域，包括：对废催化剂原料进行纳化焙烧得到焙烧料；进行选择性水浸处理后固液分离，得到含铂溶液和含铂精矿；加入还原剂置换固液分离后得到含铂置换渣和偏铝酸钠溶液；将含铂置换渣与含铂精矿混合得到混合料；将混合料进行酸浸提铂得到氯铂酸溶液和浸渣，对氯铂酸溶液进行铂精炼得到海绵铂的铂单质。本发明专利技术采用钠化焙烧工艺提铂，大大减少了酸性废液的产生，铂的回收率高出2%以上，且铝元素可制得氢氧化铝产品，实现综合利用；工艺流程简短，运行成本小，能够实现工业化生产，给废催化剂的回收利用、铂单质的提取带来了方便。提取带来了方便。提取带来了方便。

【技术实现步骤摘要】
一种基于废催化剂原料的铂单质提取方法


[0001]本专利技术涉及铂单质提取
，更具体地说，涉及一种基于废催化剂原料的铂单质提取方法。

技术介绍

[0002]铂，在地壳中的含量只有0.005g/t，属于一种稀缺资源；铂熔点为1769℃，高温下化学性质稳定，催化性能优越，所以含铂废催化剂在化学工业中被广泛应用，尤其在汽车、化工和石油精炼业中。
[0003]尽管废催化剂中铂含量为千分之几，甚至万分之几，但仍高于一般铂矿石的品位，具有较回收价值。我国铂族金属缺乏，每年需花费外汇从国进口铂族金属来满足民经济建设的需要。因而不断提高从废催化剂中回收铂族金属的工程化和产业化水平，极为重要。
[0004]传统技术中，其一为采用焙烧脱碳、氧化铝转型、粉碎磨细、无级酸氧化溶解铂、离子交换富集纯化铂、铂的沉淀与还原，最终获得海绵铂产品；但该方法采用酸法全溶工艺，浸出液中贵金属浓度低，需要采用置换或树脂吸附进行富集，工艺流程复杂，且酸性废水量大，铝元素难以得到利用。
[0005]另一种为采用碱焙烧、水浸出、氯化浸出，最终获含铂溶液产品。该方法废水量少，但未考虑水浸过程铂的损失，实际生产过程中，加碱熔融焙烧后，一部分铂会溶于水浸液中，导致铂的回收率偏低。
[0006]总之，现有的基于废催化剂原料中的铂单质提取方法中，工艺流程复杂，且酸性废水量大，铂收率低，无法满足生产过程的需要，成本高，给废催化剂的回收利用、铂单质的提取带来了巨大的不便。

技术实现思路

[0007]为解决上述缺陷，一种基于废催化剂原料的铂单质提取方法，包括：对废催化剂原料进行纳化焙烧，得到焙烧料；将所述焙烧料进行选择性水浸处理后，固液分离，分别得到含铂溶液和含铂精矿；将所述含铂溶液加入还原剂置换，固液分离后得到含铂置换渣和偏铝酸钠溶液；将所述含铂置换渣与所述含铂精矿混合得到混合料；将所述混合料进行酸浸提铂，得到氯铂酸溶液和浸渣；对所述氯铂酸溶液进行铂精炼，得到海绵铂的铂单质。
[0008]优选地，所述还原剂为铁粉、 锌粉或铝箔中的一种或多种。
[0009]优选地，所述还原剂的用量为所述含铂溶液中所含铂元素摩尔量的1.0倍
‑
1.5倍。
[0010]优选地，采用所述还原剂置换时进行的置换还原反应的反应温度为50℃
‑
80℃；反应时间为2小时
‑
4小时。
[0011]优选地，所述将所述含铂溶液加入还原剂置换，固液分离后得到含铂置换渣和偏铝酸钠溶液之后，还包括：
取所述偏铝酸钠溶液加入晶种，采用晶分工艺制备得到氢氧化铝产品。
[0012]优选地，所述将所述混合料进行酸浸提铂，得到氯铂酸溶液和浸渣，包括：利用氧化剂与盐酸对所述混合料进行酸浸提铂，得到氯铂酸溶液和浸渣；其中，将所述浸渣返回所述对废催化剂原料进行纳化焙烧，得到焙烧料的步骤，重新进行钠化焙烧。
[0013]优选地，所述氧化剂为双氧水、氯酸钠、硝酸和氯气中的一种或多种；所述盐酸的用量为200kg/t废催化剂原料；所述氧化剂用量为15kg/t废催化剂原料
‑
24kg/t废催化剂原料。
[0014]优选地，所述选择性水浸处理过程中，液固比为(5mL
‑
10mL):1g；所述选择性水浸处理的水浸温度为60℃
‑
90℃；所述选择性水浸处理的反应时间为60分钟。
[0015]优选地，所述对废催化剂原料进行纳化焙烧，得到焙烧料之前，还包括对所述废催化剂原料进行振磨；振磨后的所述废催化剂原料中粒度分布为50μm
ꢀ‑
300μm。
[0016]优选地，所述对废催化剂原料进行纳化焙烧，得到焙烧料中，焙烧温度为500℃
‑
900℃；焙烧时间为1小时
‑
3小时；所述纳化焙烧处理中，NaOH的添加量为所述废催化剂原料质量的0.6倍
‑
1.2倍。
[0017]本专利技术提供一种基于废催化剂原料的铂单质提取方法，包括：对废催化剂原料进行纳化焙烧，得到焙烧料；将所述焙烧料进行选择性水浸处理后，固液分离，分别得到含铂溶液和含铂精矿；将所述含铂溶液加入还原剂置换，固液分离后得到含铂置换渣和偏铝酸钠溶液；将所述含铂置换渣与所述含铂精矿混合得到混合料；将所述混合料进行酸浸提铂，得到氯铂酸溶液和浸渣；对所述氯铂酸溶液进行铂精炼，得到海绵铂的铂单质。本专利技术采用钠化焙烧工艺提铂，和其他工艺相比，大大减少了酸性废液的产生，铂的回收率高出2%以上，且铝元素可制得氢氧化铝产品，实现综合利用；工艺流程简短，运行成本小，能够实现工业化生产，给废催化剂的回收利用、铂单质的提取带来了方便。
附图说明
[0018]图1为本专利技术基于废催化剂原料的铂单质提取方法的分步骤流程示意图；图2为本专利技术基于废催化剂原料的铂单质提取方法（包括铝回收）的整体示意图；图3为本专利技术实施例1
‑
实施例8及对比例1
‑
对比例3的提取结果比对图。
[0019]本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0020]参考图1，本专利技术提供一种基于废催化剂原料的铂单质提取方法，包括：步骤S100，对废催化剂原料进行纳化焙烧，得到焙烧料；上述，废催化剂原料，为含铂的催化剂原料。
[0021]本专利技术中，所针对的废催化剂原料，其为含铂量在 0.2 wt.%
‑
0.8wt.%的 Pt
‑
Al2O3废催化剂，其中 Al2O3为 95wt.%。
[0022]上述，废弃催化剂中通常含有铂、钯等贵重金属，而碱焙烧（纳化焙烧）是一种提取
这些贵金属的方法之一。该步骤的目的是将废催化剂中的有机物和杂质氧化分解，使其更容易溶于水，并且这些氧化产物与氢氧化钠或氢氧化钾反应，生成相应的盐。
[0023]在纳化焙烧过程中，氢氧化钠会与废催化剂中的有机物和杂质进行化学反应，产生CO2、H2O和其他氧化产物，从而减少了有机物和杂质的含量。此外，氢氧化钠还可以和铂、钯等贵金属形成相应的盐，使其更容易被水浸出。
[0024]当废催化剂原料与氢氧化钠反应时，其中的铂金属可被氢氧化钠氧化，并形成相应的铂盐。该反应可以表示为以下反应式：Pt + 2NaOH + 2H2O
ꢀ→ꢀ
Na2[Pt(OH)6] + 2H2↑
；在这个反应中，氢氧化钠（NaOH）氧化了铂（Pt），并且产生了一种名为六羟基合铂酸钠（Na2[Pt(OH)6]）的铂盐。同时，该反应还释放出氢气（H2）。
[0025]需要注意的是，废弃催化剂中可能含有多种不同的金属，而不仅仅是铂。因此，在实际的碱焙烧过程中，氢氧化钠可能会与其他金属发生类似的反应，生成相应的盐，即所得到的产品为含有一定杂质的粗品。
[0026]步骤S200，将所述焙烧料进行选择性水浸处理后，固液分离，分别得到含铂溶液和含本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于废催化剂原料的铂单质提取方法，其特征在于，包括：对废催化剂原料进行纳化焙烧，得到焙烧料；将所述焙烧料进行选择性水浸处理后，固液分离，分别得到含铂溶液和含铂精矿；将所述含铂溶液加入还原剂置换，固液分离后得到含铂置换渣和偏铝酸钠溶液；将所述含铂置换渣与所述含铂精矿混合得到混合料；将所述混合料进行酸浸提铂，得到氯铂酸溶液和浸渣；对所述氯铂酸溶液进行铂精炼，得到海绵铂的铂单质。2.如权利要求1所述基于废催化剂原料的铂单质提取方法，其特征在于，所述还原剂为铁粉、 锌粉或铝箔中的一种或多种。3.如权利要求1所述基于废催化剂原料的铂单质提取方法，其特征在于，所述还原剂的用量为所述含铂溶液中所含铂元素摩尔量的1.0倍
‑
1.5倍。4.如权利要求1所述基于废催化剂原料的铂单质提取方法，其特征在于，采用所述还原剂置换时进行的置换还原反应的反应温度为50℃
‑
80℃；反应时间为2小时
‑
4小时。5.如权利要求1所述基于废催化剂原料的铂单质提取方法，其特征在于，所述将所述含铂溶液加入还原剂置换，固液分离后得到含铂置换渣和偏铝酸钠溶液之后，还包括：取所述偏铝酸钠溶液加入晶种，采用晶分工艺制备得到氢氧化铝产品。6.如权利要求1所述基于废催化剂原料的铂单质提取方法，其特征在于，所述将所述混合料进行酸浸提铂，得到氯铂酸溶液和浸渣，包括：利用氧化剂与盐酸对所述混合料进...

【专利技术属性】
技术研发人员：王为振，黄海辉，王治飞，靳冉工，高崇，徐晓辉，王岩，任坤，王梦凡，
申请(专利权)人：矿冶科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：