对于不同废催化剂,从中提取金属和合金的工艺技术不同。含银、铂和铑等贵金属废催化剂回收利用主要方法有:
高温挥发法:在某些气体存在下加热物料,使贵金属以氯化物形式挥发出来,经吸收后提取其中的贵金属。
载体溶解法:用酸或碱将载体全部溶解而金属留在渣中,贵金属回收再从渣中提取贵金属。
选择性溶解法:即载体不溶,选择特殊溶剂将铂等贵金属溶出,从溶液中提取金属组分。
全溶法:将载体及贵金属一次性全部溶入溶液中,然后采取离子交换或萃取法回收溶液中的贵金属。
火法熔炼:在高温下把贵金属和载体进行分离。
燃烧法:对于载体为碳质的催化剂,将载体燃尽后提取其中的贵金属。
贵金属催化剂回收
1)载体溶解法
目前工业使用的载体催化剂,大多是以三氧化二铝作为载体的钯和铂金属催化剂。催化剂使用一定时间,钯和铂的催化活性会减弱以致失效,但钯和铂的存在状态不变,仍是单质。
溶解载体法是利用γ-Al203的可溶性,用盐酸或硫酸使之溶解,而钯和铂留于不溶渣中,然后用王水或盐酸加氧化剂溶解钯和铂。虽然回收率较高,但操作过程复杂,载体被破坏不能回收利用。
2)选择性溶解法
选择性溶解法是首先在(1000-1100)℃焙烧,除掉废催化剂表面吸附的有机物与表面积炭,同时使γ-Al203转变为难于溶解的α-Al203,然后用王水或盐酸加氧化剂溶解废催化剂中的钯和铂金属。该法的优点是Al203载体不被破坏,可以直接回收利用,贵金属回收缺点是钯和铂的溶解不彻底,回收率较低。
3)全溶法
全溶法是将γ-Al203与铂全部溶解,以离子交换树脂吸附铂分别得到铂的碱性解吸液与硫酸铝或氯化铝溶液。铂的解吸液经酸化、沉铂及精制得到纯铂产品。
废旧金属分为生产性废旧金属和非生产性废旧金属两大类。
生产性废旧金属,是指用于冶金、机械、化工、建筑、交通、通讯、电力、水利、油田、国防及其它生产领域,在生产过程中已失去原有使用价值的金属材料、金属制品和生产设备,包括生产过程中产生的跑钢、渣钢、切头、板边、废次材、氧化铁皮、钢屑、铁屑、边角料;废铸钢、铸铁件、废半成品、废零件、废次产品、散碎铁;报废和淘汰的生产设备;废铁器材、城市公用废金属设施;废拖拉机、废收割机;报废输电器材;报废机动车辆、船舶及其零件;报废和退役的武器装备;废刀具、丝锥、板牙、钻头;废轴承、弹簧、不锈钢容器;有色金属切头、屑末、边角料;机械设备中的废有色金属零部件、废有色金属丝、管、棒、带;废电缆电线、废铜漆包线、废导电板、废铅电瓶、废飞机铝、废汽车水箱、废有色金属器皿;含金银的废液、镀金银的废电子原件等。
在一些发达国家,有色金属生产原料主要依赖于再生资源,再生有色会属工业已成为一个独立的产业。2000 年全世界生产再生铝及合金816万吨,占原生铝产量的33%;其中,美国93%,法国59%,德国89%,日本的再生铝产量是原生铝的186 倍。世界再生铅占据“半壁江山”,1999年世界精铅总产量为621.8 万吨其中再生铅产量为327.3万吨,贵金属催化剂回收占精铅总产量的52.63%;美国是世界上的再生铅生产国,再生铅在精铅总产量中的份额从1990年的66.8%上升到1999年的75.8%,德国、法国、意大利、日本、英国再生铅产量比例均超过50%;法国每年铜产量原料的80%来自废铜再生。与此比较,我国的有色金属再生利用产业在许多品种上还存在较大差距。