一种从铂类化合物的制备尾液中回收超细铂粉的方法与流程

本发明涉及稀贵金属回收及新材料制备领域处理方法，具体涉及一种从铂类化合物的制备尾液中回收超细铂粉的方法。

背景技术：

1、铂类化合物生产过程产生的尾液中含有大量的铂，具有极高的经济价值，有效的回收过程可以帮助企业大幅降低生产成本；然而工业生产中尾液还伴随着含有大量的钠盐/钾盐、铝盐、sio2、有机物(乙醇、乙酸、丙酮、乙醇胺、乙酸乙酯)等，多种杂质的存在会影响铂粉的品质以及回收效果，如果直接利用强还原剂进行尾液还原，则尾液中的铂还原难度大、回收铂纯度低，贵金属残留高等问题，基于环境保护和成本控制的角度出发，回收过程作为整个生产过程中极为重要的一步，也是降低工业成本的关键一步。

2、cn201810331938x公开了一种工业上含铂废水的处理办法，具体步骤为自然沉降、有机物处理、调节ph、膜处理、膜反洗，最后得到pt(iv)离子。其中在膜处理过程中，需要加入大量有机溶剂及高分子配合物，对铂的回收过程造成干扰，同时严重影响纯度，而且该方法处理过程较多、工艺较复杂，存在铂流失风险，因此该方法具有较大的局限性，不适用于大规模工业生产。同时大部分文献报道工业含铂废水回收过程的最终产物是海绵铂，而海绵铂的再利用价值极低，不能有效的发挥贵金属二次利用的重要性。

3、超细铂粉作为贵金属铂的一类重要的衍生物，纳米级的尺寸和可控的形貌而表现出的高催化活性和优异的稳定性，使得超细铂粉在国防军工、航天事业、电子信息及能源燃料等工业领域中具有极强的应用性和发展性。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的不足，本发明提供一种从铂类化合物的制备尾液中回收超细铂粉的方法，该方法基础工艺条件(温度、反应物浓度等)无需进行严格控制，该方法具有较强的普适性，适用于多种铂类化合物尾液回收，工艺简单，回收成本相对较低，产物形貌容易控制，且金属回收率和纯度都可以达到较高的水平；利用含铂尾液制备的超细铂粉具有超高的催化活性和超细的尺寸，可以直接应用于催化、微电子领域，实现从含铂尾液到超细铂粉的产业化应用。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种从铂类化合物的制备尾液中回收超细铂粉的方法，包括以下步骤：

4、(1)将铂类化合物的制备尾液通过泵加入反应釜中进行加热浓缩；

5、(2)向反应釜中缓慢加入酸化剂直至尾液呈酸性，然后加入氧化剂并加热煮沸；

6、(3)确认反应釜中无氧化剂残留，在搅拌作用下向反应釜中缓慢加入氯化铵，直至不再出现黄色沉淀氯铂酸铵，静置一段时间后用氯化铵水溶液洗涤过滤；

7、(4)将氯铂酸铵转移至反应釜中，加入去离子水进行搅拌溶解，向反应釜内加入适量分散剂搅拌溶解；按0.3-0.5l/min的流速将质量分数为20％～25％的还原剂溶液滴加至氯铂酸铵溶液中，搅拌均匀后出现黑色沉淀，过滤得到沉淀物，用去离子水多次洗涤，置于真空干燥，得到超细铂粉。

8、进一步地，所述步骤(1)中：铂类化合物包括硝酸铂、丙二酸铂或乙醇胺羟基铂；含铂尾液中铂的含量为0.86g/l～3.57g/l。

9、进一步地，所述步骤(2)中：酸化剂为硫酸或盐酸；氧化剂为双氧水或溴酸钠；加热煮沸时间为3～6小时，用于实现让溶液中残留的低价铂氧化为高价铂，同时破坏溶液中的有机物，提高铂(iv)的纯度，使铂的还原更加彻底。

10、进一步地，所述步骤(4)中：还原剂为柠檬酸钠、抗坏血酸、甲酸或硼氢化钠中的一种或几种；还原剂用量是氯铂酸铵中铂质量的2～4倍；分散剂为聚乙烯吡咯烷酮pvp。

11、进一步地，所述的超细铂粉的形貌由许多小颗粒组成，粒径尺寸小，还原收率高达99.7％。

12、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

13、1.本发明通过含铂尾液制备出超细铂粉，适用于多种铂类化合物尾液回收过程，特别是对于尾液的体积和含铂量没有严格的要求，工艺操作简单，流程较短，回收成本相对较低，属于贵金属回收再制备领域新突破，具有广阔的工业应用前景。

14、2.本发明与传统还原过程相比，使用了污染较少、成本较低、性质温和的化学试剂，同时大幅降低了投入量，因此成本更低、分散效果更好、产品活性更高、污染更少等优点。

15、3.本发明采用化学液相还原法制备超细铂粉，还原条件更温和，同时无需严格控制反应条件的情况下制备出的铂粉的颗粒尺寸达到纳米级，收率高达99.7％，且产物蓬松，比表面积高达42.2m2/g(超细铂粉gb/t 1776-2009 3.5～7.0m2/g)。

16、4.本发明实现了从含铂尾液到超细铂粉的精细化生产，超细的尺寸和均匀的形貌使铂具有极高的催化活性，并可直接应用于燃料电池及氢能源领域，扩大贵金属二次利用效率与经济效益。

技术特征：

1.一种从铂类化合物的制备尾液中回收超细铂粉的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的从铂类化合物的制备尾液中回收超细铂粉的方法，其特征在于，所述步骤(1)中的铂类化合物包括硝酸铂、丙二酸铂或乙醇胺羟基铂。

3.根据权利要求1所述的从铂类化合物的制备尾液中回收超细铂粉的方法，其特征在于，所述步骤(1)中的含铂尾液中铂的含量为0.86g/l～3.57g/l。

4.根据权利要求1所述的从铂类化合物的制备尾液中回收超细铂粉的方法，其特征在于，所述步骤(2)中的酸化剂为硫酸或盐酸。

5.根据权利要求1所述的从铂类化合物的制备尾液中回收超细铂粉的方法，其特征在于，所述步骤(2)中的氧化剂为双氧水或溴酸钠。

6.根据权利要求1所述的从铂类化合物的制备尾液中回收超细铂粉的方法，其特征在于，所述步骤(2)中的加热煮沸时间为3～6小时，用于实现让溶液中残留的低价铂氧化为高价铂，同时破坏溶液中的有机物，提高铂(iv)的纯度，使铂的还原更加彻底。

7.根据权利要求1所述的从铂类化合物的制备尾液中回收超细铂粉的方法，其特征在于，所述步骤(4)中的还原剂为柠檬酸钠、抗坏血酸、甲酸或硼氢化钠中的一种或几种。

8.根据权利要求1所述的从铂类化合物的制备尾液中回收超细铂粉的方法，其特征在于，所述步骤(4)中还原剂用量是氯铂酸铵中铂质量的2～4倍。

9.根据权利要求1所述的从铂类化合物的制备尾液中回收超细铂粉的方法，其特征在于，所述步骤(4)中的分散剂为聚乙烯吡咯烷酮pvp。

10.根据权利要求1-9任一项所述的从铂类化合物的制备尾液中回收超细铂粉的方法，其特征在于，所述的超细铂粉的形貌由许多小颗粒组成，粒径尺寸小。

技术总结
本发明公开了一种从铂类化合物的制备尾液中回收超细铂粉的方法，包括：将含铂尾液加热浓缩，加入酸化剂；酸化后加入氧化，加热煮沸；加入沉降剂氯化铵，加入氯化铵水溶；加入分散剂搅拌溶解；将还原剂溶液滴加至氯铂酸铵溶液中，滴加时搅拌出现黑色沉淀，过滤得到沉淀物，用去离子水多次洗涤，置于真空干燥，得到超细铂粉。本发明得到铂粉的形貌是由许多小颗粒组成，粒径尺寸小，还原收率高达99.7％。本发明回收基础工艺条件无需进行严格控制，适用于工业生产各类铂类化合物尾液回收，工艺简单，回收成本相对较低，产物形貌容易控制，且金属回收率和纯度都可以达到较高的水平，从含铂尾液到超细铂粉的产业化应用可以快速实现。

技术研发人员：毕向光,王文思,余泽锦,刘辉,郭逸帆,沈思奇,万永俊,冯丰,雷会芳,桓源峰,杨冬霞,王火印,贺小昆,赵云昆
受保护的技术使用者：昆明贵研催化剂有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13