[发明专利]一种含铜电镀污泥与失效汽车催化剂协同处置的方法

说明书

本发明属于固废处理技术领域，具体公开了一种含铜电镀污泥与失效汽车催化剂协同处置的方法。本发明方法将含铜电镀污泥和失效汽车催化剂混合，之后添加二氧化硅和助熔剂，先进行氧化熔炼，并在熔体顶部喷吹空气强化脱硫；氧化熔炼后加入还原剂，再进行还原熔炼；之后将上层玻璃熔体倒入水中，形成基础玻璃颗粒，基础玻璃颗粒经烧结得到微晶玻璃产品，失效汽车催化剂中的金属富集在铜铁合金中。本发明提供的含铜电镀污泥与失效汽车催化剂协同处置方法，可将失效汽车催化剂中的贵金属高效提取，同时利用含铜电镀污泥与废催化剂成分特点，制备出高附加值的微晶玻璃产品，解决了电镀污泥的污染问题，实现了二者的无害化和高价值回收。

技术领域

本发明涉及固废处理技术领域，特别涉及一种含铜电镀污泥与失效汽车催化剂协同处置的方法。

背景技术

汽车尾气催化剂主要作用是将汽车尾气中的CO、CH_X及NO_X转变为无毒的CO₂、H₂O和N₂。目前在汽车中应用最广泛的是以堇青石为载体的催化剂，铂族金属颗粒涂覆在载体表面。在催化剂长期使用过程中，铂族金属因受到杂质的污染和包裹而失去其催化活性，变成失效的催化剂。我国每年产生大量的失效汽车催化剂即废汽车催化剂，这是重要的铂族金属二次资源。

目前，从废汽车催化剂中回收铂族金属的方法主要有火法冶炼、湿法和火-湿联合法。火法工艺有等离子熔炼法、金属捕集法、火法氯化、高温挥发法及焚烧法。由于催化剂熔点较高，在火法处理过程中通常需要高温加热，还需要添加大量助熔剂和捕集剂，且经熔炼后的渣相含大量显热，而现有技术大多只关注铂族金属的回收，忽略了熔融渣相的利用。在熔渣中仍残留有部分重金属，这还会导致其存在污染环境的问题。

因此，有必要找出一种处理失效汽车催化剂的新思路，以对其进行充分回收和利用，减少污染，获得更高的处理价值。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种含铜电镀污泥与失效汽车催化剂协同处置的方法，可以充分提取失效汽车催化剂中的贵金属，并且得到高附加值的微晶玻璃产品。

为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：本发明提供了一种含铜电镀污泥与失效汽车催化剂协同处置的方法，所述方法包括：

(1)将含铜电镀污泥与失效汽车催化剂细磨，之后与SiO₂、助熔剂混合；

(2)之后置于高温炉中，于1450～1600℃下进行氧化熔炼，熔炼过程中在熔体顶部喷吹空气；

(3)氧化熔炼结束后，向熔体中加入还原剂，然后保温60～120min；

(4)将步骤(3)得到的熔炼体系中的上层玻璃熔体水淬，得到基础玻璃颗粒，所述基础玻璃颗粒经处理制得微晶玻璃产品；熔炼体系中的下层金属熔体在空气中冷却后，分离得到铜铁合金产品。

作为本发明一种优选的实施方案，步骤(1)中，先将含铜电镀污泥、失效汽车催化剂干燥，之后破碎研磨；然后和SiO₂、助熔剂混合均匀，经过压团，之后放入高温炉中。

作为本发明一种优选的实施方案，所述含铜电镀污泥与失效汽车催化剂的质量比为(1～2):1。

作为本发明一种优选的实施方案，所述SiO₂添加量为所述失效汽车催化剂质量的15～30％。

作为本发明一种优选的实施方案，所述助熔剂选自Na₂CO₃、CaF₂和硼砂中的一种或几种，助熔剂添加量为所述含铜电镀污泥和所述失效汽车催化剂总质量的3～8％。

作为本发明一种优选的实施方案，所述氧化熔炼的时间为30～60min；熔炼过程中在熔体顶部喷吹空气的流量为0.4～0.8L/min。