[发明专利]一种汽车尾气催化剂贵金属回收的方法

说明书

技术领域

本发明涉及资源回收利用技术领域，特别是指一种汽车尾气催化剂贵金属回收的方法。

背景技术

20世纪70年代以来，随着发达国家对环境保护的重视，治理汽车排气污染成为改善空气质量的焦点。不少国家相继立法，限制汽车排气中CH_n、CO、NO等有害成分的含量。90年代以来，美国、欧洲和日本等对尾气排放净化力度的要求不断提高，厂家为确保净化效果，催化剂中铂族金属的含量相继提高。我国自改革开放以来，生产迅速发展、生活水平显著提高，汽车开始大量进入家庭；汽车工业用铂、钯、铑的回收需求也日益迫切。

据不完全统计，1975～2008年存留于汽车排气净化器中的铂族金属累计为：Pt 1621.8t，Pd 1749.2t，Rh1324.4t，合计3695.4t，占同期累计矿产量的37.4％，约为近年来矿产铂族金属年产量的7倍多。因此，汽车排气净化器(汽车催化剂)已当之无愧地被称为：“运动着的铂族金属矿山”、“可循环再生的铂矿”。截至2008年，已从中累计回收Pt 214.5t、Pd 168.8t、Rh 40.6t，分别占汽车累计用量的11.7％、8.8％、11.1％；相应矿产量的4.8％、3.35％、10.5％。2013年我国汽车保有量1.37亿辆，报废量超过200万辆并呈急剧增长态势，我国报废汽车资源综合利用市场巨大、前景广阔，因此，对汽车催化剂的大规模回收已成当务之急。

目前对汽车尾气催化剂的回收主要采用湿法工艺和火法工艺。国内较早从事汽车尾气催化剂回收业务的昆明贵金属研究所，采用常压水溶液氯化法溶解铂族金属。由于不溶渣中铂族金属含量偏高，铂族金属回收率较低，不溶渣需要反复处理，十分繁琐。为了弥补常压水溶液氯化法的不足，研究人员提出了加压化学溶解方法，为了提高铂族金属的溶解率，通常需要在高温高压环境下进行浸出，而且考虑高温对设备的腐蚀性，通常选用加压氰化法进行浸出，虽然铂族金属回收率有所提高，但是要大量使用剧毒氰化物，可能带来较大的危险及危险废液处置问题。针对湿法回收汽车尾气催化剂存在的诸多问题，很多研究人员提出了火法工艺富集催化剂中的铂族金属。火法工艺利用熔融状态的铅、铜、铁、镍等捕集金属或利用硫化铜、硫化镍、硫化铁对铂族金属具有特殊的亲和力实现铂族金属的转移和富集。其中铅捕集在我国湖南永兴的小作坊得到大规模使用，但该方法对铑的回收效果不佳，且存在铅容易挥发，易形成二次污染。铁捕集、铜捕集和镍捕集都需要较高温度，一般在等离子体电弧熔炼炉或密封的电弧炉中进行，对装备要求高，且处理量小。

目前对汽车尾气催化剂的回收的研究主要集中在贵金属回收率提高上，很少考虑到失效催化剂使用过程、回收过程中油污和剩碳对贵金属回收的影响，对于回收尾液的处置也少有考虑。因此，现有的许多回收方法，除了贵金属回收率不高等局限，还存在严重的二次污染。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种汽车尾气催化剂贵金属回收的方法，来解决汽车尾气催化剂油污和剩碳对贵金属回收的影响、贵金属回收率低、尾液无法循环等问题，提出除油脱碳的预处理方式，消除污油和剩碳对贵金属的吸附作用；提出一段酸浸、两次氯化和碱转工艺相结合，强化贵金属的浸出；提出尾液再生利用的思想，杜绝尾液的处置和二次污染；全套解决汽车尾气催化剂的贵金属回收和环境保护问题。

该方法的具体工艺步骤如下：

(1)将汽车尾气催化剂置入除油脱碳装置中进行除油脱碳，具体为：装有汽车尾气催化剂的油脱碳装置首先升温至110～200℃，抽真空至气压不高于250Pa，保温30～60分钟，进行除油处理，然后将除油脱碳装置升温至450～650℃，充入纯氧，保温10～30分钟，进行脱碳处理；

(2)将除油脱碳后的物料细磨至-80目；

(3)将细磨后的粉料在浓度为150～250Kg/m³的98％工业浓硫酸溶液中进行酸浸，液固比为3：1～5：1，酸浸温度为50～90℃，酸浸时间为0.5～2小时，酸浸过滤得到酸浸液和酸浸渣；

(4)酸浸渣在氯化钠、氯酸钠和硫酸的溶液中进行一次氯化得到一次氯化渣和一次氯化液，其中氯化钠浓度为60～150Kg/m³，氯酸钠浓度为30～80Kg/m³，硫酸浓度为150～250Kg/m³，液固比为3：1～5：1，一次氯化温度为60～90℃，一次氯化时间为0.5～3小时；