全球每年產(chǎn)生的廢催化劑約50萬噸至70萬噸,其中含有大量的貴金屬(如Pt、Pd、Rh和Ru等),將其作為二次資源加以回收利用,不僅可以直接獲得一定的經(jīng)濟(jì)效益,還可以提高資源的利用率,減少催化劑帶來的環(huán)境問題。如果這些廢催化劑不回收直接扔掉不僅浪費(fèi)資源而且造成環(huán)境污染。鉑族金屬在地殼中的含量甚微且價(jià)格昂貴,所以回收這些金屬在經(jīng)濟(jì)方面、科研方面還是在環(huán)保方面均有重要意義。
廢催化劑貴金屬回收
對(duì)于不同廢催化劑,從中提取金屬和合金的工藝技術(shù)不同。含銀、鉑和銠等貴金屬廢催化劑的回收利用主要方法有:
高溫?fù)]發(fā)法:在某些氣體存在下加熱物料,使貴金屬以氯化物形式揮發(fā)出來,經(jīng)吸收后提取其中的貴金屬。
載體溶解法:用酸或堿將載體全部溶解而金屬留在渣中,再從渣中提取貴金屬。
選擇性溶解法:即載體不溶,選擇特殊溶劑將鉑等貴金屬溶出,從溶液中提取金屬組分。
全溶法:將載體及貴金屬一次性全部溶入溶液中,然后采取離子交換或萃取法回收溶液中的貴金屬。
火法熔煉:在高溫下把貴金屬和載體進(jìn)行分離。
燃燒法:對(duì)于載體為碳質(zhì)的催化劑,將載體燃盡后提取其中的貴金屬。
催化在人類文明進(jìn)步與世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展中扮演著非常重要的角色。它能夠以一種,綠色和經(jīng)濟(jì)的方式將原材料轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂懈吒郊又档幕ぎa(chǎn)品和燃料等,因而被廣泛應(yīng)用于能源,化工,食品,醫(yī)藥,電子等各個(gè)領(lǐng)域。目前,全世界90%以上的化學(xué)生產(chǎn)過程都離不開催化。毫不夸張地說,催化領(lǐng)域的每一次重大突破,都極大地改變了人類的生產(chǎn)與生活方式。
在石油工業(yè)中常常使用以氧化鋁(A12O3)、氧化硅、石墨等載體的鉑催化劑。從這類失效的催化劑中再生回收鉑的常用方法有王水溶解法(溶解鉑)、硫酸溶解法(溶解其它雜質(zhì))、熔煉合金法(熔煉成合金后用王水溶解,氯化銨沉鉑,使其與其它元素分離而得到鉑)。
利用鍍鉑、涂鉑的廢料中基體金屬與鉑的熱膨脹系數(shù)不同,在加熱條件下使鉑層發(fā)生脹裂,可從鍍鉑、涂鉑的廢料中回收鉑。將鍍鉑廢件放在750℃~950℃中,在氧化氣氛中恒溫30min,在上述的溫度范圍內(nèi)鉑不被氧化,而與鉑層接的基體金屬(如Mo,W)的表面則被氧化,用5%NaOH(NaHCO3或NH4OH)堿液溶解結(jié)合層的基體金屬氧化物。通過振蕩后鉑層即脫落,沉于堿液槽底,在780℃~950℃下,將含鉑的沉淀加熱氧化,以升華基體金屬,再經(jīng)堿煮(或酸處理)含鉑殘?jiān)赃M(jìn)一步除去賤金屬,經(jīng)洗滌后,殘?jiān)儆猛跛芙?,過濾、趕硝、用水稀釋調(diào)節(jié)pH=5~6,水解除雜,用NH4Cl沉鉑,獲得(NH4)2PtCl6鍛燒得純海綿鉑。

