四元催化剂贵金属怎么回收-贵金属催化剂的回收和资源化方法有哪几种

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电解法处理回收贵金属的工艺流程图。

一、项目的背景

贵金属即金Au、银Ag、铂Pt、钯Pd、锶Sr、锇Os、铑Rh和钌Ru 八种金属。由于这些金属在地壳中含量稀少,提取困难,但性能优良,应用广泛,价格昂贵而得名贵金属。除人们熟知金Au、银Ag外,其他六种金属元素称为铂族元素(铂族金属)。

贵金属在地壳中的丰度极低,除银有品位较高的矿藏外,50%以上的金和90%以上的铂族金属均分散共生在铜、铅、锌和镍等重有色金属硫化矿中,其含量极微、品位低至PPm级甚至更低。

随着人类社会的发展,矿物原料应用范围日益扩大,人类对矿产的需求量也不断增加,因此,需要最大限度地提高矿产资源的利用率和金属循环使用率。由于贵金属的化学稳定性很高,为它们的再生回收利用提供了条件,加之其本身稀贵,再生回收有利可图。

二、贵金属回收利用概况

由于贵金属在使用过程中本身没有损耗,且在部件中的含量比原矿要高出许多,各国都把含贵金属的废料视作不可多得的贵金属原料,并给以足够的重视。且纷纷加以立法、并成立专业贵金属回收公司。

日本20世纪70年代就颁布了固体废物处理和清除法律,成立回收协会,至目前已从含贵金属的废弃物中回收有价金属20几种。

美国回收贵金属已有几十年的历史,形成回收利用产业,成立专门的公司,如阿迈克斯金属公司和恩格哈特公司,1985年就回收5吨铂族金属,1995年回收的贵金属增加到12.4~15.5吨。

德国1972年颁布了废弃管理法,规定废弃物必须作为原料再循环使用,要求提高废弃物对环境的无害程度。德国有著名的迪高沙公司和暗包岩原料公司都建有专门的装置回收处理含贵金属的废料。

英国有全球性金属再生公司—阿迈隆金属公司,专门回收处理各种含贵金属废料,回收的铂、钯、银的富集物就有上千吨。

我国的各类电子设备、仪器仪表、电子元器件和家用电器等随着经济发展和生活水平的提高,淘汰率迅速提高,形成大量的废弃物垃圾,不仅浪费了资源和能源,且造成严重的环境影响。随着时间的延续,更新的数量还会增加。如果作为城市垃圾埋掉、烧掉,必将造成空气、土壤和水体的严重污染,影响人民的身体健康。且电器设备的触点和焊点中都含有贵金属,应设法回收再利用。

三、生产工艺简介

根据原料、规模、产品方案的不同、回收工艺有所区别。总体上讲,针对铜、铅阳极泥有火法和湿法之区别,针对二次资源则除火法湿法之外还涉及拆解、机械和预处理工序。

1、铜阳极泥处理工艺

l 火法工艺

火法的传统工艺流程如下

铜阳极泥

H2SO4 硫酸化焙烧 烟气(SO2 SeO2) 吸收

稀H2SO 浸出 CuSO4 溶液 粗Se

浸出渣

还原熔炼 炉渣

贵铅

NaNO3 氧化精炼 渣滓 回收Bi Te

银阳极

银电解 海绵银 银锭

黑金粉

金电解 废电解液 回收铂、钯

金板 金锭

该流程的主要环节是硫酸化焙烧浸出分离,铜转化为可溶性硫酸铜,硒化物分解使硒氧化为二氧化硒挥发分离,含SeO2 和SO2 的气体由气管抽至吸收塔,SeO2被水吸收生成H2SeO3,并同时被在水中的SO2还原为粗Se。焙烧浸出得CuSO4和部分AgSO4硫酸碲溶液,用铜(片或粉)置换出含碲的粗银粉送银精炼。金、银富集在浸出渣中。还原熔炼主要用浸出渣加氧化铅或铅阳极泥合并进行,产出含金银的贵铅,然后贵铅经氧化精炼分离铅、铋和碲,浇铸为金银合金,经银电解及精炼,产出海绵银铸锭,银泥(黑金粉)电解得金,金电解废液回收铂、钯。该法的特点是回收率高,可达90%以上,对原料适应性强,比较适合规模处理,欧美和前苏联国家大多采用火法流程,流程的缺点是冗长,中间环节多,积压金属和资金严重,特别是规模小时更为突出,影响经济效益。除此之外,高温焚烧产生有害气体,特别是铅的挥发,产生二次污染,因此它的应用受到限制。

● 湿法工艺

20世纪70年代湿法流程迅速崛起,并得到国内冶金界的认可,下面做以简单介绍:

铜阳极泥

H2SO4 浸出铜 CuSO4溶液

乙酸盐 浸出铅 Cu、Pb溶液

HNO3 浸出银 AgNO3溶液 Ag

王水 浸出金 渣 熔炼 回收Sn

金溶液

萃取精炼

金粉

该法用不同的酸分段浸出阳极泥中的贱金属杂质,以富集金、银。用H2SO4先使铜成为CuSO4,以乙酸盐常温浸出铅,使铅生成可溶的乙酸铅(Pb(Ac)2)分离。浸出渣用硝酸溶解银、铜、硒、碲,含银溶液用盐酸或食盐沉淀出氯化银(AgCl),其纯度可达99%以上,回收率可达96%,再从氯化银中精炼提取银,用王水从硝酸石溶渣中溶解金,金溶液用二丁基卡必醇(DBC)萃取,草酸直接还原得金产品,金纯度99.5%,回收率可达99%。湿法工艺金银总回收率分别大于99%和98%。由于全流程金属分离都在酸性水溶液中进行,因此称为全湿法工艺,与火法工艺相比,有能耗低,有价金属综合利用好、废弃物少、生产过程连续等优点。

l 选冶联合工艺流程;

铜阳极泥

H2SO4 磨矿脱铜

浸出 CuSO4溶液

浸出渣

H2O 调浆

浮选 尾矿 炼铅

精矿

焙烧 焙炼 烟气 回收硒

银阳极 电解 银粉 银锭

黑金粉 电解 金板 金锭

该流程用于处理含铅高的铜阳极泥,流程包括阳极泥加硫酸磨矿及浸出铜,含金、银的浸出渣调浆进行浮选,选出的精矿进行苏打氧化熔炼产出银阳极,电解产出银和金粉等工序。流程中金、银回收率分别达到95%和94%。由于引入浮选工序,精矿熔炼设备规模为火法工艺的1/5,试剂消耗节约一半,减少了铅的污染,简化了后续熔炼过程,提高了经济效益。

l 天津大通铜业有限公司金银分厂阳极泥处理流程

成份

Cu Au Ag Pb Sb Bi Sn Ni As Te

15.64 2132g/T 15.94 9.95 20.17 1.32 0.92 0.40 7.30

流程

阳极泥

H2SO NaClO3(氧化剂)

稀酸浸出

控电位V420mv

炉渣 炉液

HCl H2SO4 NaClO3

V.1200mv金的控电氯化 沉Se Te

SO2 Cu粉置换

SO2 SeO2 溶液

炉液 NaClO3炉渣1200mv 回收得H2SeO3

粗Te CuSO4

尾液 Au粉 硒

草酸 二次金的控电氯化 浓缩结晶 尾液

炉液 炉渣

Au粉 尾液 硫代硫酸钠浸银

铸Au锭

炉渣 炉液

富集Pb.Sb 水含肼沉银

外销

尾液 银粉

银粉

银阳极泥

电解

电银 阳极泥 电解液

回收金

该流程设计上没有预焙烧工序,而是以浸铜时添加氧化剂(NaClO3),使阳极泥中Cu、Se、Te氧化成为CuSO4、H2SeO3和H2TeO3并转入溶液,在溶液中的H2SeO3用SO2还原得到粗Se。Te则用铜粉置换得Te精矿,CuSO4经浓缩得到结晶CuSO4.5H2O。浸出渣经二次控电氯化浸出金,一次浸出金用SO2还原,二次浸出金用草酸还原,金的回收率可达98.4%,控电氯化渣用硫代硫酸钠(Na2S2O3)浸银。硫代硫酸钠试剂毒性小,消耗少,反应速度快,适于处理含银物料,银的回收率可达99%,纯度达99%。

大通铜业有限公司的阳极泥含铅和锑比一般的铜阳极泥高,类似于铅阳极泥,因此所用的流程类似于铅阳极泥的氯化法流程,首先用FeCl3或HCl+NaCl溶液浸出铅阳极泥中的铜、砷、锑、铋及部分铅,同时有少部分银生成AgCl2-溶解,浸出液用水稀释至PH0.5,使SbCl3水解为SbOCl沉淀,同时沉淀出AgCl(沉淀率达99%以上),浸出渣用氨溶液浸出银,使转为可溶性的Ag(NH3)2Cl,再从溶液中用水合肼还原银,氨浸出渣用HCl+Cl2或HCl+NaClO3浸出回收金,区别在于金、银回收先后的选择问题,这需要视具体成分而定。

以上是处理各种阳极泥的几种典型原则流程,可根据处理阳极泥的成分进行不同的组合。

2、金、银基合金及双金属复合材料以及带载体的贵金属废催化剂的回收流程。

●金银合金和金属废品废料、废件的回收流程

含Au、Ag以及ΣPt的双金属废料废件

预处理

热分解400~600℃

硝酸浸出

难溶的残渣(Au、Pt、Pb等) 硝酸浸出液(含Ag及其它金属)

Cl

溶解 回收AgCl

残渣 溶液 AgCl 其它金属

硫化物SO2或NaSO3

沉金 粗Ag提纯

粗Au 溶液(Pt、Pb)

提纯

预处理可以是拆解或机械处理,热处理的主要目的是在400~600℃条件下去除有机物,以及低溶点的金属,然后用qN HNO3溶解,使物料中的银和其它贱金属氧化,以硝酸盐形式转入溶液,从溶液中回收银和提纯,硝酸不溶残渣,可以用王水或水氯化浸出或其它溶解金、铂和钯,从溶液中回收分离提纯Au、Pt和Pd。

黄金的提纯:粗金返溶解用二丁基必醇萃取金,反萃之后,再沉金,得到提纯。而含Pt、Pd溶液可用二烷基硫醚或N-二仲章基氨基乙酸(N540)萃取钯,达到与铂的分离,钯的萃取率可达99.5%,铂的萃取率几乎是零。有机相经水洗后用NH3.H2O反萃取钯,反萃取液再回收提纯钯。二烷基硫醚被认为是迄今为止工业上分离铂、钯最有效的萃取剂,它的唯一缺点是稳定性稍差,易氧化,萃取平衡时间稍长,萃取液回收铂。当然也可以用30%N540异戊醇+70%煤油萃取铂和钯分离。30%N540萃铂的条件4级萃取,1级洗涤3级反萃、铂的萃取率可达99.9%,4NHCl反萃,反萃率为99.95%,从反萃液中获得纯度为99.9%的铂产品。

对于铂、钯的分离提纯问题,传统的方法是反复沉淀法,水解沉淀法,硫化物沉淀,氨盐沉淀或离子交换分离。沉淀法的缺点,首先是分离效率不高,其次是周期长,回收率低,试剂消耗大、操作条件不佳麻烦。离子交换法,树脂饱和浓度低,用量大,交换彻底、交换时间长。萃取分离提取是近期崛起的分离方法,它的传播速度快,避开湿法冶金中最为繁杂的液固分离的问题,萃取剂可循环使用,流程相对简单,周期短,金属回收率高,纯化效果好的优点。因此被广泛应用。

● 以∑Pt为载体的催化剂回收流程

∑Pt载体有蜂窝状和小球状高溶点硅、铝酸盐,由于高温使用过程部分贵金属会向内层渗透,部分被烧结或被釉化包裹,或转化为化学惰性的氧化物和硫化物,因此他们的回收利用带有一定的难度。他们的回收必须经预处理富集阶段,然后再行分离提纯,预处理富集阶段分为:

▲火法富集法,高温熔炼以铁为辅收剂。碳作还原剂,加碳熔剂使载体转变为低熔点、低粘度炉渣,获得含富铂族金属的铁合金,后续酸浸除铁,获得铂族金属精矿。该方法的Pd、Pt回收率分别为99%,98%以上。也可以用硫化物(Fe2S,Ni3S2)作捕收剂,较低温度熔炼,获得冰镍后用铝活法化酸浸,获得铂族金属精矿。

▲载体溶解法:γ—Al2O3载体催化剂,经磨细用H2SO4.NaOH或NaOH+Na2SO3+联胺溶液直接溶解氧化铝,而贵金属全部富集在不溶解渣中。

▲再后续的分离提纯就可以接以上流程湿法部分,形成完整的流程。

生产用过的催化剂怎么处理?挺遗贵的,听说里面含钯。

需要进行废催化剂回收,化学处理,回收贵金属,如果自己想做,找找科研院所

那些回收废旧三元催化的人都是怎么处理的?

三元催化器中的催化剂为贵金属,例如铂、钯、铑。这些金属可能你很陌生,但是在生活各种领域中都广泛应用,由于物以稀为贵,即使废旧的三元催化器,也还能回收不少贵金属。

三元催化器可以说是汽车排放系统中最重要的净化装置,不仅仅是内含贵金属。大家都知道汽车尾气中含有大量污染物,危害性不用多说,也使得用户花费了不少手段去治理尾气,而三元催化器正是净化处理方法的其中之一种。

三元催化使用注意事项

发现有气缸工作不良时,应及时停车检查、排除故障。

避免混合气偏浓的诸多因素,如喷油器关闭不严,燃油压力调节器失效(油压过高)、氧传感器失效、空气流量传感器失效等。

催化转化器只要正确使用,一般不需要维护,故不要随便拆卸,如需更换时一定要与发动机匹配。

以上内容参考  百度百科-三元催化

三元催化提炼贵金属方法是什么?

将废三元催化剂粉碎粉碎至200目以上,通过高温焙烧去除碳和硫,再用硼氢化钠水溶液还原。在浸出过程中加入亚氯酸钠作为氧化剂。

通过加入质量比为2~4%的硼氢化钠溶液煮沸,减少了粉碎、研磨、焙烧等过程中产生的废催化剂,提高了铂族金属的活性。得到的还原液经过滤后与氯化钠、亚氯酸钠盐酸溶液混合,混匀后转入浸出装置。

在85℃~90℃条件下,浸出时间至少180min,经过滤得到固体催化剂。然后加入10%HC1酸洗(80℃,20min)和水洗(80℃,20min),将洗涤液和浸出液结合,浓缩,分析。得到了浓缩浸出液,并对铂族金属进行了分离纯化,得到了高纯度的铂族金属。

扩展资料:

三元催化器的工作原理是:当高温的汽车尾气通过净化装置时,三元催化器中的净化剂将增强CO、HC和NOx三种气体的活性,促使其进行一定的氧化-还原化学反应,其中CO在高温下氧化成为无色、无毒的二氧化碳气体;HC化合物在高温下氧化成水(H20)和二氧化碳;NOx还原成氮气和氧气。三种有害气体变成无害气体,使汽车尾气得以净化。

参考资料来源;百度百科-三元催化器

三元催化有回收的吗?

因三元催化器含有贵金属,修理厂收回后卖给上家回收商。三元催化器经过提炼后可以获取一定数量的贵金属,其经济价值较高。在利益的推动下,自然也就衍生出来回收产业链。

三元催化外观看起来像一个铁皮罐子,但是内部

带有净化尾气用的“载体”。

这个呈蜂窝状的陶瓷载体内部喷涂了贵金属

浆液 ,其中主要成分是铂、铑、钯。这些贵金属起到净化剂的作用,可以把废气中的HC、CO 还原成水与CO2, 同时把Nox 分解成氮气和氧气。这就三元催化器的净化尾气功能,当然三元催化器也是很娇贵的零部件,有一定的使用寿命。使用不当(油品差)或者行驶里程过多都会造成催化器失效,堵塞、尾气净化不合格,排放超标。因此在年审时尾气排放就会不达标、不合格 ,年审不通过。怎么办只好换新的催化器,于是就有了大量废弃的三元催化器。

每个三元催化器含贵金属1-2克,其中每公斤催化器用掉铂1.5克。而一克铂的价格在200-300元左右,因此把废旧三元催化器中的贵金属提炼出来就可以卖的好价格。


原文链接:https://527256.com/43735.html

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发布于 2022-10-19 01:49:38  回复
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发布于 2022-10-19 01:44:41  回复
沉淀法,水解沉淀法,硫化物沉淀,氨盐沉淀或离子交换分离。沉淀法的缺点,首先是分离效率不高,其次是周期长,回收率低,试剂消耗大、操作条件不佳麻烦。离子交换法,树脂饱和浓度低,用量大,交换彻

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