废三元催化剂综合回收环保循环利用的方法与流程

本发明涉及回收废三元催化剂中贵金属的技术领域，尤其涉及废三元催化剂综合回收环保循环利用的方法。

背景技术：

目前，铂族金属对工业的作用，像我们人体离不开维生素一样，又被誉为“工业维他命”，数量虽少，但必不可缺。由于铂族金属性能的独特性和资源的稀缺性，在世界上被作为“战略储备金属”，在高技术产业发展中，被誉为“第一高技术金属”。

随着科技的进步，铂族金属的应用领域越来越广，用量越来越大，二次资源的回收利用就显得更为重要。因此，世界各国对铂族金属的回收利用都比较重视，特别是一些消费大国。如美国，日本，俄罗斯等，都建立了相对独立的工业回收体系和管理体系，取得了较好的效果。据估计，美国铂族金属的回收比率高于80％。我国铂族金属矿产资源十分贫乏，储量仅在400吨左右，仅占世界总储量的0.48％。与此同时，中国是世界铂族金属第一消耗国，依靠矿产资源远不能满足工业发展的需要，开展二次资源回收，实现资源循环利用是发展的必由之路。三元催化剂为铂系金属用量最大的领域，中国汽车保有量数字非常巨大，并且每年以10-15％的速度递增，环境问题严重，雾霾成为政府首要解决的问题，而雾霾形成的25％源于汽车尾气排放。汽车尾气治理必须使用汽车催化剂，而铂族金属是汽车催化剂必不可少的催化材料。所以铂系金属的资源回收研究及铂系金属在催化剂方面的应用研究对于解决国内铂系金属短缺、汽车尾气污染等社会问题具有现实意义，应提升至国家的战略层面。

鉴于铂族金属资源的稀缺性和重要性，由于铂族金属其高度的物理和化学稳定性，其制品在使用过程中，即使其某种功能丧失了，但金属本身的价值还在。而目前我国贵金属工业催化剂和汽车尾气催化剂回收、精炼市场仍处于起步阶段、市场秩序混乱、回收提炼技术落后，回收提炼过程中造成大量的二次污染，产品纯度低，资源浪费严重。

技术实现要素：

本发明的目的是为了克服上述现有技术的缺点，提供一种废三元催化剂综合回收环保循环利用的方法，该废三元催化剂综合回收环保循环利用的方法主要采用干法提取和湿法分离工艺相结合的来实现回收废三元催化剂中的铂、钯、铑等三种铂族金属，与传统回收废催化剂贵金属的方法相比具有明显的先进性和清洁性，符合循环经济资源使用的减量化、再利用、资源化再循环的要求；将废三元催化剂中的稀贵金属采用清洁的生产工艺进行有效提取和分离，实现稀贵金属资源的高效利用及其附加值的有效提升，得到的产品性能优良，产品纯度很高；在提升现有贵金属回收利用能力的同时不对环境产生二次污染，能有效地减少环境污染，改善环境质量。整体而言，不仅可以促进铂族金属的循环利用水平，减少对环境的污染和破坏，还能提高这些具有战略意义的金属在国内的积累和沉淀，对工业安全具有一定的积极意义。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：废三元催化剂综合回收环保循环利用的方法，包括以下步骤：

(1)收集具有废三元催化剂的废汽车排气管，然后进行破碎，并分离出废三元催化剂与废弃铁壳；

(2)对废三元催化剂进行焚烧并制成粉末；

(3)对废三元催化剂粉末进行干法提取熔炼，干法提取熔炼采用电弧炉熔炼，加入fe系金属铁块作为捕获剂，提取分离形成了富集了铂族金属的铁块和无害化的废三元催化剂载体；

(4)把富集了铂族金属的铁块进行铁块与铂族金属的分离，采用分级萃取与树脂吸附的湿法分离工艺将铂族金属逐级分离出来；

(5)把分离出来的铂族金属进行精炼提纯至99.9％以上，得到纯度较高的铂族金属。

上述的干法提取采用电弧炉熔炼技术，fe系金属的铁块作为捕获剂，富集了废三元催化剂中的铂、钯、铑贵金属，各贵金属的回收率达到98％以上；由于铂、钯、铑此三种金属同属于铂族元素，性质相近，难以分离，采用分级萃取与树脂吸附的湿法分离工艺将三种铂族金属逐级分离，并将分离后的三种铂族金属提纯至99.9％以上，达到工业应用的级别；

进一步的，所述步骤(2)中的废三元催化剂载体形成无害的类玻璃残渣并进行无害检验，然后进行粉碎，用于道路铺装、防腐涂料使用。把废三元催化剂载体转化为无害的类玻璃残渣，可应用于防腐涂料和路面铺设，避免了二次污染；另外，在回收工艺过程中所排放的污染物均经过成熟的处理方法处理后达标排放，不污染环境。

综上所述，本发明的废三元催化剂综合回收环保循环利用的方法主要采用干法提取和湿法分离工艺相结合的来实现回收废三元催化剂中的铂、钯、铑等三种铂族金属，与传统回收废催化剂贵金属的方法相比具有明显的先进性和清洁性，符合循环经济资源使用的减量化、再利用、资源化再循环的要求；将废三元催化剂中的稀贵金属采用清洁的生产工艺进行有效提取和分离，实现稀贵金属资源的高效利用及其附加值的有效提升，得到的产品性能优良，产品纯度很高；在提升现有贵金属回收利用能力的同时不对环境产生二次污染，能有效地减少环境污染，改善环境质量。整体而言，不仅可以促进铂族金属的循环利用水平，减少对环境的污染和破坏，还能提高这些具有战略意义的金属在国内的积累和沉淀，对工业安全具有一定的积极意义。

附图说明

图1是本发明实施例1的废三元催化剂综合回收环保循环利用的方法的流程示意简图。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，本实施例1所描述的废三元催化剂综合回收环保循环利用的方法，包括以下步骤：

(1)收集具有废三元催化剂的废汽车排气管，然后进行破碎，并分离出废三元催化剂与废弃铁壳；

(2)对废三元催化剂进行焚烧并制成粉末；

(3)对废三元催化剂粉末进行干法提取熔炼，干法提取熔炼采用电弧炉熔炼，加入fe系金属铁块作为捕获剂，提取分离形成了富集了铂族金属的铁块和无害化的废三元催化剂载体；

(4)把富集了铂族金属的铁块进行铁块与铂族金属的分离，采用分级萃取与树脂吸附的湿法分离工艺将铂族金属逐级分离出来；

(5)把分离出来的铂族金属进行精炼提纯至99.9％以上，得到纯度较高的铂族金属。

上述的干法提取采用电弧炉熔炼技术，fe系金属的铁块作为捕获剂，富集了废三元催化剂中的铂、钯、铑贵金属，各贵金属的回收率达到98％以上；由于铂、钯、铑此三种金属同属于铂族元素，性质相近，难以分离，采用分级萃取与树脂吸附的湿法分离工艺将三种铂族金属逐级分离，并将分离后的三种铂族金属提纯至99.9％以上，达到工业应用的级别；

在本实施例中，该步骤(2)中的废三元催化剂载体形成无害的类玻璃残渣并进行无害检验，然后进行粉碎，用于道路铺装、防腐涂料使用。把废三元催化剂载体转化为无害的类玻璃残渣，可应用于防腐涂料和路面铺设，避免了二次污染；另外，在回收工艺过程中所排放的污染物均经过成熟的处理方法处理后达标排放，不污染环境。

综上所述，本发明的废三元催化剂综合回收环保循环利用的方法主要采用干法提取和湿法分离工艺相结合的来实现回收废三元催化剂中的铂、钯、铑等三种铂族金属，与传统回收废催化剂贵金属的方法相比具有明显的先进性和清洁性，符合循环经济资源使用的减量化、再利用、资源化再循环的要求；将废三元催化剂中的稀贵金属采用清洁的生产工艺进行有效提取和分离，实现稀贵金属资源的高效利用及其附加值的有效提升，得到的产品性能优良，产品纯度很高；在提升现有贵金属回收利用能力的同时不对环境产生二次污染，能有效地减少环境污染，改善环境质量。整体而言，不仅可以促进铂族金属的循环利用水平，减少对环境的污染和破坏，还能提高这些具有战略意义的金属在国内的积累和沉淀，对工业安全具有一定的积极意义。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术方案作任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。