废催化剂贵金属回收
对于不同废催化剂,从中提取金属和合金的工艺技术不同。含银、铂和铑等贵金属废催化剂的回收利用主要方法有:
高温挥发法:在某些气体存在下加热物料,使贵金属以氯化物形式挥发出来,经吸收后提取其中的贵金属。
载体溶解法:用酸或碱将载体全部溶解而金属留在渣中,再从渣中提取贵金属。
选择性溶解法:即载体不溶,选择特殊溶剂将铂等贵金属溶出,从溶液中提取金属组分。
全溶法:将载体及贵金属一次性全部溶入溶液中,然后采取离子交换或萃取法回收溶液中的贵金属。
火法熔炼:在高温下把贵金属和载体进行分离。
燃烧法:对于载体为碳质的催化剂,将载体燃尽后提取其中的贵金属。
随着工业的发展,我国废催化剂的数量逐年增加,其回收工作也引起一定重视。目前国内从废催化剂中回收金属的工艺基本以酸碱法为主,工艺流程长,贵金属回收率有待提高,实验过程中产生大量酸气及废渣,需要开发与推广新的回收技术,在回收废催化剂时不应将目标仅仅放在活性组分的回收上,对于载体及溶剂组分也应一并加以回收利用。
尽管贵金属二次资源的种类很多、含量差异很大,要找到1种统一的无害化处置模式是不可能的,但遵循一定的规律,可以减少回收利用过程中的二次污染,向着无害化的境界前进。
(1)回收利用工艺的性。在制定贵金属二次资源回收利用方案时,除了考虑贵金属的回收率以外,将回收利用过程中的二次废气、废液和废渣的治理问题放在与贵金属的回收利用率同等重要的地位。如果某一回收方案不能解决二次污染问题,则必须放弃该回收工艺。
(2)以废治废。用其它废弃物作为处置贵金属二次资源的原料,达到以废治废的目的,是贵金属废料无害化处置的较好方法。例如,用其它行业产生的酸性、碱性废水作为贵金属废料处置过程中的酸碱,以电镀废水作为贵金属废料处置过程中的含氰溶液等都能够达到以废治废的目的。对于含贵金属较高的固体废料,可以作为冶炼厂冶炼过程的添加物料,尽量减少单独处置贵金属二次资源的数量。
(3)生物处理。许多生物体对金银等贵金属有特殊的亲和力,利用某些特殊的和其它生物体处置含贵金属的废料具有较大的应用前景。该方法能够大大减少贵金属二次资源处置过程中的酸碱和氰化物的使用量,大大减少火法处置过程中的烟尘排放量。
(4)集中处理。将含贵金属的废料尽可能集中处置是减少二次资源回收利用过程中二次污染的一条有效途径。集中处置过程中能够充分利用各类废弃物的有用资源,利用较高投资的处置设备解决回收过程中的二次污染问题,尽可能向着无害化的程度迈进。
(5)滞后处理。对于目前暂时无法做到无害化处置的贵金属废料,将这些废料暂时集中放置是一条明智之举。例如,各类电器的板卡、显示器等如果没有真正的无害化处置方案,经过适当拆解后集中储存,待找到科学合理的无害化处置方案后再统一处置,比现在简单地用火法或酸碱浸泡处置要对环境有利得多。
在石油工业中常常使用以氧化铝(A12O3)、氧化硅、石墨等载体的铂催化剂。从这类失效的催化剂中再生回收铂的常用方法有王水溶解法(溶解铂)、硫酸溶解法(溶解其它杂质)、熔炼合金法(熔炼成合金后用王水溶解,氯化铵沉铂,使其与其它元素分离而得到铂)。
利用镀铂、涂铂的废料中基体金属与铂的热膨胀系数不同,在加热条件下使铂层发生胀裂,可从镀铂、涂铂的废料中回收铂。将镀铂废件放在750℃~950℃中,在氧化气氛中恒温30min,在上述的温度范围内铂不被氧化,而与铂层接的基体金属(如Mo,W)的表面则被氧化,用5%NaOH(NaHCO3或NH4OH)碱液溶解结合层的基体金属氧化物。通过振荡后铂层即脱落,沉于碱液槽底,在780℃~950℃下,将含铂的沉淀加热氧化,以升华基体金属,再经碱煮(或酸处理)含铂残渣,以进一步除去贱金属,经洗涤后,残渣再用王水溶解,过滤、赶硝、用水稀释调节pH=5~6,水解除杂,用NH4Cl沉铂,获得(NH4)2PtCl6锻烧得纯海绵铂。

