一种从失效氧化铝基铂铼催化剂中回收铂和铼的方法与流程

文档序号:14937825发布日期:2018-07-13 19:44阅读:384来源:国知局

本发明涉及稀贵金属回收领域,具体涉及一种从失效氧化铝基铂铼催化剂中回收铂和铼的方法。



背景技术:

铂族金属和稀有金属铼,由于性能的独特性和资源的稀缺性,被世界许多发达国家列为“战略储备金属”,广泛应用于各工业领域,被称作“催化之王”、“现代工业维他命”。我国为铂族金属和稀散铼的资源贫国,大量依靠进口。用于石油重整的pt/re催化剂,使用一定时间后会失去催化活性,必须进行更替,由此产生大量的失效铂铼催化剂,回收价值巨大。因此实施铂铼催化剂二次资源再生循环利用,不仅能使资源得到充分利用,而且有利于环境安全,符合“绿色经济”的要求。

从失效铂铼催化剂中回收有价金属铂和铼的工艺主要有两类,第一类是活性组分溶解法,用溶剂选择性溶出金属铂和铼,载体氧化铝不溶解,固液分离后提取铂和铼,该工艺的缺点是,载体中会残余金属铂和铼,因此铂和铼的回收率较低。第二类是全溶法,采用不同的溶剂分步将活性组分铂、铼和氧化铝载体全部溶解,固液分离后,再采用化学法分离提取铂和铼,该方法金属回收率相对较高。

目前我国回收pt/re氧化铝基重整废催化剂的主要方法是采用全溶法工艺,这种工艺在我国已经实现工业化应用,但全溶法工艺存在许多问题,例如:铂铼分离的工艺流程繁琐复杂,工艺流程长,且铂铼难以完全分离;铂铼共吸附,使得树脂对铂的吸附容量下降,降低了铂的回收效率;吸附铂铼后产生的废水中含有的阴离子种类过多,难以回收利用,环境污染等。

专利2009119a公开了一种失效石油化工重整催化剂中铼和铂的回收方法,主要包括碱浸出铼、分离含铂不溶渣、树脂吸附铼、洗脱回收铼、回收铂等步骤。专利cn103388077a公开了一种失效石油化工重整催化剂中铼、铂和铝的综合回收利用方法,主要包括磨料、加压碱溶、精炼提铼、酸溶、铂精炼、硫酸铝回收等步骤。



技术实现要素:

为解决背景技术中存在的技术问题,本发明的目的在于提供一种金属回收率高、绿色环保的从失效氧化铝基铂铼催化剂中回收铂和铼的方法。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

一种从失效氧化铝基铂铼催化剂中回收铂和铼的方法,包括如下步骤:

(1)焙烧

将失效氧化铝基铂铼催化剂置于马弗炉中,恒温焙烧2-4h,除去失效催化剂中的表面积炭;

(2)酸浸

加入硫酸反应1-2h,溶解氧化铝载体,再加入盐酸和氯酸钠、或盐酸和双氧水,氧化浸出催化剂中的铂和铼,浸出温度60-100℃,浸出时间6-8h,然后过滤,滤液为含铂和铼的溶液;

(3)树脂吸附

将步骤(2)得到的含铂和铼的溶液经过阴离子树脂吸附,溶液ph值为3.5-6.0,吸附时间30-60min,再用5%-15%的氨水或者氢氧化钠解吸洗脱,洗脱液中铂的浓度达到30-40g/l,铼的浓度达到15-20g/l;

(4)解吸液络合处理

在解吸液中加入络合剂,使溶液中络合剂的浓度为15-35mg/l,然后45-60℃反应60-120min;

(5)解吸液控制电位电沉积铂

将树脂解吸液转移到电解槽中,采用惰性阳极作电极,电流密度350-600a/m2,极间距离30-60mm,调ph为6.5-8.0,控制温度为35-65℃,控制阴极电位0.55v~0.65v;

(6)控制电位电沉积铼

将步骤(5)沉铂后的溶液过滤,滤液转移到电解槽中,采用惰性阳极作电极,电流密度300-500a/m2,极间距离30-55mm,调ph为6.5-8.0,控制温度为35-65℃,控制阴极电位0.4v~0.6v。

进一步,所述步骤(1)中焙烧温度为200-350℃,有效的避免了催化剂中铼的挥发损失。

进一步,所述步骤(2)中硫酸、盐酸和氯酸钠加入量分别为催化剂重量的55-75%、25-30%、10-15%,或者硫酸、盐酸、双氧水加入量分别为催化剂重量的55-75%、25-30%、10-15%。

进一步,步骤(4)中络合剂为乙二胺四乙酸或者亚氨基二乙酸的一种或者二种。

本发明的有益效果:

本发明采用控制电位电沉积的方法分别沉铂、沉铼,得到纯铂粉和铼粉,达到铂和铼高效分离的目的,减少了氯铂酸铵和高铼酸铵沉淀、煅烧工序,工艺流程短,金属回收率高,试剂消耗少,环境友好,而且与传统煅烧法相比,电沉积制备的铂粉和铼粉比表面积大、粉末纯度高,化学活性高,对后续制备化合物非常有利。

附图说明

图1为本发明的流程图。

具体实施方式

实施例1

一种从失效氧化铝基铂铼催化剂中回收铂和铼的方法,包括如下步骤:

(1)焙烧

将失效氧化铝基铂铼催化剂置于马弗炉中,设置温度为200℃,恒温焙烧4h,除去失效催化剂中的表面积炭,以利于后续铂和铼的浸出,提高金属回收率;

(2)酸浸

加入催化剂重量55%的硫酸反应2h,溶解氧化铝载体;再加入催化剂重量25%的盐酸和催化剂重量10%的氯酸钠,氧化浸出催化剂中的铂和铼,浸出温度100℃,浸出时间6h,然后过滤,滤液为含铂和铼的溶液,其中氯铂酸根离子ptcl62-和高铼酸根离子reo4-的浓度分别为0.30g/l和0.20g/l;

(3)树脂吸附

将步骤(2)得到的含铂和铼的溶液经过阴离子树脂吸附,溶液ph值为3.5,吸附时间30min,再用15%的氨水或者氢氧化钠解吸洗脱,洗脱液中铂的浓度达到30g/l,铼的浓度达到15g/l;

(4)解吸液络合处理

在解吸液中加入络合剂乙二胺四乙酸,使溶液中乙二胺四乙酸的浓度为15mg/l,45℃反应120min;

(5)解吸液控制电位电沉积铂

将树脂解吸液转移到电解槽中,采用惰性阳极作电极,电流密度350a/m2,极间距离30mm,调ph为6.5,控制温度为35℃,控制阴极电位0.55v;

(6)控制电位电沉积铼

将步骤(5)沉铂后的溶液过滤,滤液转移到电解槽中,采用惰性阳极作电极,电流密度300a/m2,极间距离30mm,调ph为6.5,控制温度为35℃,控制阴极电位0.4v。

实施例2

一种从失效氧化铝基铂铼催化剂中回收铂和铼的方法,包括如下步骤:

(1)焙烧

将失效氧化铝基铂铼催化剂置于马弗炉中,设置温度为350℃,恒温焙烧2h,除去失效催化剂中的表面积炭,以利于后续铂和铼的浸出,提高金属回收率;

(2)酸浸

加入催化剂重量75%的硫酸反应1h,溶解氧化铝载体;再加入催化剂重量30%的盐酸和催化剂重量15%的双氧水,氧化浸出催化剂中的铂和铼,浸出温度60℃,浸出时间8h,然后过滤,滤液为含铂和铼的溶液,其中氯铂酸根离子ptcl62-和高铼酸根离子reo4-的浓度分别为0.50g/l和0.35g/l;

(3)树脂吸附

将步骤(2)得到的含铂和铼的溶液经过阴离子树脂吸附,溶液ph值为6.0,吸附时间60min,再用5%的氨水或者氢氧化钠解吸洗脱,洗脱液中铂的浓度达到40g/l,铼的浓度达到20g/l;

(4)解吸液络合处理

在解吸液中加入络合剂亚氨基二乙酸,使溶液中亚氨基二乙酸的浓度为35mg/l,60℃反应60min;

(5)解吸液控制电位电沉积铂

将树脂解吸液转移到电解槽中,采用惰性阳极作电极,电流密度600a/m2,极间距离60mm,调ph为8.0,控制温度为65℃,控制阴极电位0.65v;

(6)控制电位电沉积铼

将步骤(5)沉铂后的溶液过滤,滤液转移到电解槽中,采用惰性阳极作电极,电流密度500a/m2,极间距离55mm,调ph为8.0,控制温度为65℃,控制阴极电位0.6v。

实施例3

一种从失效氧化铝基铂铼催化剂中回收铂和铼的方法,包括如下步骤:

(1)焙烧

将失效氧化铝基铂铼催化剂置于马弗炉中,设置温度为300℃,恒温焙烧1.5h,除去失效催化剂中的表面积炭,以利于后续铂和铼的浸出,提高金属回收率;

(2)酸浸

加入催化剂重量65%的硫酸反应1.5h,溶解氧化铝载体;再加入催化剂重量25%的盐酸和催化剂重量15%的氯酸钠,氧化浸出催化剂中的铂和铼,浸出温度80℃,浸出时间7h,然后过滤,滤液为含铂和铼的溶液,其中氯铂酸根离子ptcl62-和高铼酸根离子reo4-的浓度分别为0.40g/l和0.3g/l;

(3)树脂吸附

将步骤(2)得到的含铂和铼的溶液经过阴离子树脂吸附,溶液ph值为5.0,吸附时间45min,再用10%的氨水或者氢氧化钠解吸洗脱,洗脱液中铂的浓度达到35g/l,铼的浓度达到18g/l;

(4)解吸液络合处理

在解吸液中加入络合剂亚氨基二乙酸,使溶液中亚氨基二乙酸的浓度为25mg/l,50℃反应90min;

(5)解吸液控制电位电沉积铂

将树脂解吸液转移到电解槽中,采用惰性阳极作电极,电流密度500a/m2,极间距离50mm,调ph为7.0,控制温度为50℃,控制阴极电位0.60v;

(6)控制电位电沉积铼

将步骤(5)沉铂后的溶液过滤,滤液转移到电解槽中,采用惰性阳极作电极,电流密度400a/m2,极间距离45mm,调ph为7.0,控制温度为50℃,控制阴极电位0.5v。

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