一种火法还原熔炼铋富集废汽车尾气催化剂中铂族金属的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110735045A(43)申请公布日2020.01.31(21)申请号201911196098.1(22)申请日2019.11.29(71)申请人安徽工业大学地址243002安徽省马鞍山市湖东路59号(72)发明人张福元赵卓张广安(74)专利代理机构安徽知问律师事务所34134代理人平静于婉萍(51)Int.Cl.C22B7/00(2006.01)C22B11/02(2006.01)权利要求书1页说明书12页附图2页(54)发明名称一种火法还原熔炼铋富集废汽车尾气催化剂中铂族金属的方法(57)摘要本发明公开了一种火法还原熔炼铋富集废汽车尾气催化剂中铂族金属的方法，属于稀贵金属冶炼领域。其工艺步骤包括配料、一次熔炼捕集以及二次熔炼捕集步骤。本发明通过采用金属铋作为捕集剂对废汽车尾气催化剂中的铂、钯、铑进行熔炼捕集，并对其具体工艺进行优化设计，从而可以对废汽车尾气催化剂中的铂、钯、铑金属进行更加有效地捕集，提高了铂族金属以及金属铋的回收率，同时也解决了传统铜、铅、铁等捕集方法中存在基体贱金属分离困难、捕集剂毒性大、熔炼温度高等不足，消除了催化剂载体对铂族金属包裹导致回收率低的缺陷，降低了催化剂中铂族金属的分离回收难度，且其工艺流程短、富集效果好、环保无毒、成本低、应用前景好。CN110735045ACN110735045A权利要求书1/1页1.一种火法还原熔炼铋富集废汽车尾气催化剂中铂族金属的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、配料将废旧汽车催化剂样品、助溶剂、含有铋元素的捕集剂和还原剂搅拌均匀后，再加入覆盖剂将配料覆盖；步骤二、一次熔炼捕集将上述配料升至一定温度后保温进行铂族金属的一次熔炼捕集，熔炼完成后将熔体冷却至室温进行渣相和金属铋相的分离，从而得到富含铂族金属的一次贵金属铋和一次熔炼渣；步骤三、二次熔炼捕集将上述所得的一次熔炼渣进行破碎，然后加入助溶剂和还原剂搅拌均匀后加入覆盖剂将配料覆盖，然后升至一定温度并保温进行铂族金属的二次熔炼捕集，熔炼完成后将熔体隔绝空气自然冷却至室温进行渣相和金属铋相的分离，从而得到二次贵金属铋和二次熔炼渣，并将得到的二次贵金属铋循环用于步骤二的一次熔炼捕集中。2.根据权利要求1所述的一种火法还原熔炼铋富集废汽车尾气催化剂中铂族金属的方法，其特征在于：所述步骤一中助溶剂质量为催化剂样品质量的0.5-2.5倍，捕集剂中铋元素的量为催化剂样品质量的0.2-1.0倍。3.根据权利要求1所述的一种火法还原熔炼铋富集废汽车尾气催化剂中铂族金属的方法，其特征在于：所述捕集剂包括三氧化二铋、氯氧铋、铋酸钠、铋酸钾、碳酸铋、氢氧化铋、碱式碳酸铋和金属铋粉中的至少一种。4.根据权利要求1所述的一种火法还原熔炼铋富集废汽车尾气催化剂中铂族金属的方法，其特征在于：所述还原剂为煤粉、活性炭、焦炭粉、小麦粉、玉米粉、红薯粉、土豆粉、蔗糖、植物粉中的至少一种。5.根据权利要求1所述的一种火法还原熔炼铋富集废汽车尾气催化剂中铂族金属的方法，其特征在于：所述助溶剂及覆盖剂均包括组分II、组分III中的至少一种组分以及组分I，所述组分I为含钠、钾、钙或铋的化合物，优选碳酸氢钠、氢氧化钠、EDTA、醋酸钠、甲酸钠、丙酸钠、丙烯酸钠、苯甲酸钠、碳酸钠、氧化钙、碳酸钙、氢氧化钙中的至少一种；组分II为硅单质或含硅的化合物，优选二氧化硅、单质硅、硅酸钠、偏硅酸钠、玻璃粉中的至少一种；组分III为含硼的化合物，优选硼砂、硼酸、偏硼酸钠中的至少一种，且熔炼熔渣硅酸度K＝0.5-2.2。6.根据权利要求1-5中任一项所述的一种火法还原熔炼铋富集废汽车尾气催化剂中铂族金属的方法，其特征在于：所述步骤二中将配料通过坩埚放入已预热升温至400-900℃的马弗炉中，并于30-120min内搅拌升温至1000-1300℃，保温0.5-2h完成一次熔炼捕集过程。7.根据权利要求1-5中任一项所述的一种火法还原熔炼铋富集废汽车尾气催化剂中铂族金属的方法，其特征在于：所述步骤三中将各配料通过坩埚放入已预热升温至800-900℃的马弗炉中，并于10-30min内升温至1000-1100℃，保温0.5-1h完成二次熔炼捕集过程；所述熔体自然冷却时表面覆盖有耐火材料粉。8.根据权利要求7所述的一种火法还原熔炼铋富集废汽车尾气催化剂中铂族金属的方法，其特征在于：所述坩埚为石墨坩埚、陶瓷坩埚或黏土坩埚，优选黏土坩埚。2CN110735045A说明书1/12页一种火法还原熔炼铋富集废汽车尾气催化剂中铂族金属的方法技术领域[0001]本发明属于稀贵金属冶炼领域，更具体地说，涉及一种火法还原熔炼铋富集废汽车尾气催化剂中铂族金属的方法。背景技术[0002]我国铂族金属矿产资源极其贫乏，远景储量