火法铋捕集废汽车催化剂中Pt、Pd、Rh的机理

废汽车催化剂中铂族金属的绿色高效富集一直是制约二次资源综合利用的关键问题。本文对铋捕集铂族金属的熔炼渣型和还原热力学进行了模拟计算,实验考察了多种因素对铂族金属回收率的影响,重点对单铂族金属贵铋进行微观表征。结果表明:通过控制Na_(2)B_(4)O_(7)·10H_(2)O和Na_(2)CO_(3)用量,可形成Na_(2)O-B_(2)O_(3)-SiO_(2)-(15%)Al_(2)O_(3)四元渣系,得到具有低熔点的NaAl_(8)O_(14)和Na_(2)Al_(12)O_(18)渣相,在优化条件下Pt、Pd、Rh的回收率分别为96.63%、95.71%、95.70%,贵铋的XRD分析结果表明,Bi与单独的Pt、Pd、Rh可分别形成Bi_(2)Pt、Bi_(2)Pd、Bi_(2)Rh物相,XPS表征结果显示Bi为0和+3价,Bi-Pt贵铋中Pt^(2+)、Pt^(4+)的比例分别为76.89%、23.11%,Bi-Pd贵铋中Pd^(2+)、Pd^(3+)所占比例分别为79.19%、20.81%,Bi-Rh贵铋中Rh~0、Rh^(3+)所占比例分别为62.50%、37.50%。本研究结果可为火法熔炼金属捕集铂族金属的理论体系提供一定的有益补充。

报废汽车催化剂中铑的提取与富集

研究了预处理对酸性氯酸盐水氯化法提取报废汽车催化剂中铑的影响,并研究了氯化提取液中铑的锌粉置换工艺条件。结果表明,在下述最佳预处理条件下,可以使铑的提取率由55.9%增加到82.7%:氧气预处理温度300℃、氧气流速200mL/min、时间3h;氢气预处理温度300℃、氢气流速200mL/min、时间3h。优化后的锌粉置换条件为:锌粉用量20g/L、反应时间40min,在此条件下铑的置换率为85.6%。

废汽车催化剂中铂族金属的浸出研究

废汽车催化剂已成为铂族金属重要的二次资源.采用湿法浸出废汽车催化剂中的铂族金属,考察了HCl-H2SO4-NaClO3体系浸出过程中几个因素对铂族金属浸出率的影响.实验结果表明,废催化剂液固比5∶1,HCl浓度4 mol/L,H2SO4浓度6 mol/L,加入NaClO3浓度0.3 mol/L,在95℃条件下反应2 h,铂族金属浸出率分别可达到:Pd 99%、Pt97%、Rh 85%.该方法也适合用于回收其他废催化剂中的铂族金属.

氧气和氢气预处理对加压湿法提取废汽车催化剂中铂的影响

研究了一种在高压釜中湿法提取废汽车催化剂中铂的方法,提出了一种低能耗、低废物排放的高效回收废汽车催化剂中铂族金属的工艺流程。在145℃水浴及1 013.25kPa氧压条件下（总压1 418.55kPa）,往釜内玻璃瓶中加入氧气和氢气预处理的废催化剂、盐酸、氯化钠、氯酸钠进行反应,以提取催化剂中铂。对釜内发生的铂提取的可能反应进行了推测,重点研究了先后用氧气和氢气氧化还原预处理催化剂对铂提取的影响。结果表明,未预处理废催化剂的铂提取率为82%。氧气和氢气预处理分别使铂提取率提高10%和6%。氧气预处理效果比氢气预处理效果更显著。优化的氧气预处理条件为：预处理温度300-400℃,预处理时间2.0h,氧气流量150-200mL/min;优化的氢气预处理条件为：预处理温度300-600℃,预处理时间2.0h,氢气流量150-250mL/min。在此优化条件下,铂提取率可达99%。

火法Bi捕集废汽车催化剂中的Pd、Pt、Rh

建立以绿色、无毒、低熔点的金属Bi为捕集剂,选取Na2O-SiO2-Al2O3-Bi2O3渣型的火法熔炼新工艺,从废汽车催化剂中回收铂族金属,研究熔渣碱度、金属Bi质量、熔炼温度、捕集时间和硅硼质量比等因素对Pd、Pt、Rh捕集行为的影响。熔渣碱度0.71、金属Bi 1.9 g、硅硼质量比0.94:1、1100℃熔炼10 min的优化条件下,熔渣易分离、贵铋表面光亮,Pd、Pt、Rh的回收率分别为98.90%、95.02%、97.00%,熔渣经二次熔炼后,Pd、Pt、Rh的总回收率均大于99%;熔炼过程中Pd、Pt、Rh优先被还原,以原子态或原子团簇形态与金属Bi键合,可形成α-Bi2Pd、Bi2Pt、Bi4Rh等二元金属间化合物,有利于降低体系自由能,实现金属Bi对Pd、Pt、Rh的良好捕集。该工艺的成功开发为废汽车催化剂中铂族金属的综合回收开辟了一条新思路。

废汽车尾气催化剂特性解析及其对稀贵金属回收的影响

废汽车尾气催化剂是重要的稀贵金属二次资源,随着未来报废汽车的逐渐增加,废汽车尾气催化剂的数量相应增加。当前从废汽车尾气催化剂中回收稀贵金属(铂族金属、稀土金属和稀有金属等)的方法较多,但由于对废汽车尾气催化剂的特性了解不够全面,大多数回收方法在回收率、环境友好性、经济性上都不够理想,亟需对废汽车尾气催化剂进行科学全面地了解。对废汽车尾气催化剂的基本特征、物相及成分组成、废汽车尾气催化剂中PGMs、Ree、Zr等稀贵金属元素的赋存形式、元素迁移及分布状态、熔化过程等进行研究,全面了解废汽车尾气催化剂;揭示了催化剂中铂族金属被部分氧化、活性组分发生渗透转移、有价元素的非均匀分布、催化剂涂层烧损开裂、杂质元素的污染等因素共同造成了催化剂失效退役的失活机理;采用火法熔炼,合理设计选择熔炼渣剂及捕集剂回收其中的稀贵金属,可以有效地避免废催化剂自身特性所带来稀贵金属回收率低效的问题。

从汽车尾气废催化剂浸出液中提取钯试验研究

研究了用自制二异戊基硫醚(S201)作萃取剂,从含贵金属汽车尾气废催化剂浸出液中回收钯。考察了有机相组成、萃取相比V_(o)/V_(a)、搅拌速度、萃取时间对萃取分离钯的影响。结果表明:在萃取有机相为12.5%S201+87.5%磺化煤油、相比V_(o)/V_(a)=1/5、搅拌速度700 r/min、萃取时间30 min条件下,钯萃取率达90%;铂、铑留在萃余液中,钯与铂、铑得到有效分离;合成的S201循环使用8次后,钯萃取率达90%以上,重复使用性能良好。该法工艺简单,操作简便,可从低浓度汽车尾气废催化剂浸出液中高效萃取分离钯。

废汽车三元催化剂回收利用研究

铂族金属是重要的战略物资,也是汽车三元催化剂的重要原料,我国铂族金属高度依赖进口,供需矛盾突出。废汽车三元催化剂中铂族金属含量高,回收相对容易,生产成本低,环境风险小,是铂族金属有效的补充来源。本文总结了国外废汽车三元催化剂回收的先进管理经验,分析了我国废汽车三元催化剂回收利用管理现状和突出问题,提出建立生产者责任延伸制度、完善废汽车三元催化剂回收管理体系、充分发挥行业协会作用、加强信息化管理和强化环境执法等建议。

废旧车用载钯催化剂中钯的浸出研究

针对汽车尾气的污染 ,汽车排气系统都安装有含铂族金属的汽车催化剂。废旧汽车催化剂已成为铂族金属重要的二次资源。本文采用湿法浸出整体式蜂窝陶瓷汽车催化剂中的铂族金属钯。氧化焙烧废汽车催化剂除去积炭和其他有机物 ,再磨细过筛 1 0 0目后烘干。预处理过的废催化剂用还原剂 HCOOH溶液将催化剂中氧化态钯转化为单质钯 ,在 70℃恒温下 ,用盐酸和氧化剂 Na Cl O3选择性浸出钯。本文比较了几种浸出方法的结果 ,考察了 HCl- Na Cl O3浸出体系的几个因素对钯浸出的影响 ,确定了最佳浸出条件。实验结果表明 ,HCl- Na Cl O3浸出体系在优化条件下能完全浸出催化剂中的钯 ,该方法可以用于钯的回收和对催化剂中的钯进行定量分析。

废汽车尾气三元催化剂的回收利用研究进展

随着汽车行业的迅猛发展,中国的废汽车尾气三元催化剂(TWCs)产生量将越来越大。由于废汽车尾气TWCs中富含铂、钯、铑等铂族贵金属,对其的不合理回收和提炼,不仅导致稀缺贵金属资源的流失,还会造成严重的环境污染。从废汽车尾气TWCs的回收政策、回收体系和回收技术3个层面,分析了国内外相关国家的最新进展,指明了中国在废汽车尾气TWCs回收过程中亟待解决的问题,最后还提出了应对建议。

汽车废催化剂微波加热厚度优化

为了提高汽车废催化剂在微波加热过程中温度场分布的均匀性,开发加热厚度优化的新方法。采用高斯模型和基于介电损耗正切和反射损耗的数值算法计算汽车废催化剂的微波加热平均穿透深度和厚度。结果表明:汽车废催化剂是一种中等损耗物料,从室温到800℃的过程中平均穿透深度为1.11 m,汽车废催化剂的最优加热厚度约为0.83m或平均穿透深度的0.75倍。工业化应用分析显示:该最佳厚度能提高温度场的均匀分布、减少能耗。

废汽车尾气净化催化剂分析用标准样品的研制

根据目前市场需求,设计了废汽车尾气净化催化剂分析用标准样品的组成及特性值Pt、Pd、Rh含量范围,建立了标准样品的制备工艺流程,对制备的标准样品进行了均匀性和稳定性检验、定值分析及量值溯源。经检验,均匀性符合要求;经t检验,在正常的保存条件下样品是稳定的。采用ICP-AES法、分光光度法及火焰原子吸收光谱法对样品进行协作定值,确定了Pt、Pd、Rh的标准特性值并对其不确定度进行了评估。制备得到的标准样品,可作为废汽车尾气净化催化剂分析过程中仪器校准、测量方法评价、人员培训或给其它材料赋值等诸项工作提供依据。

从汽车尾气废催化剂中回收铂族金属研究进展

汽车尾气废催化剂是重要的铂族金属二次资源,从中回收铂族金属具有十分重要的意义。本文介绍了目前研究和应用比较多的从汽车尾气催化剂中回收铂族金属的技术,并从实际生产的角度出发,分析了各种技术的优势与不足。

汽车废尾气净化催化剂一次水溶液氯化浸出渣的再浸出

汽车废尾气净化催化剂一次水溶液氯化浸出渣中铂族金属残留高达100~150 g/t,研究渣中残留过高的原因及二次浸出的工艺参数有较强的实际意义.采用正交实验法,开展了浸出渣的二次氯化浸出研究,考察了硫酸浓度、盐酸浓度、氯酸钠用量及温度对Pt、Pd、Rh浸出率的影响.得到了优化的浸出条件,即氯化浸出温度为70℃,硫酸浓度为5 mol/L、盐酸浓度为5.5 mol/L及氯酸钠用量为一次浸出渣量的35%.在此工艺参数条件下对汽车废催化剂进行二次氯化浸出时,铂、钯、铑的浸出率分别达到63.88%、16.92%和15.00%.一次浸出渣的再浸出表明:汽车尾气净化催化剂在催化净化过程及报废后的氯化浸出过程中,有较大比例的贵金属被氧化成难溶的金属氧化物,这是导致一次浸出渣中铂、钯、铑残留过高的重要原因.

氯化焙烧法从汽车尾气废催化剂中回收铂族金属

汽车尾气净化催化剂以铂、钯、铑等铂族金属为活性组分,由堇青石(2MgO·2Al2O3·5SiO2)载体、γ-Al2O3涂层和助剂组成,失效的汽车尾气净化催化剂已成为重要的二次资源。本文采取中温氯化焙烧-湿法浸出工艺回收汽车尾气废催化剂中的铂族金属,分别考察了氯化焙烧温度、焙烧时间和物料与添加剂的配比对废催化剂中铂族金属浸出率的影响。其间通过试验确定了最佳工艺参数:废催化剂与NaCl的配比为2∶1,氯化焙烧温度为650℃,反应时间为2 h,反应过程中保持氯气饱和。采用本工艺,铂、钯、铑的浸出率显著提高,可以保证Pt>97%、Pd>99%、Rh>90%,综合浸出率大于98%。

废汽车尾气净化催化剂火法回收工艺研究现状

随着我国对企业环境保护的要求不断趋严,废汽车尾气净化催化剂的资源化回收、无害化处置势在必行。本文综述了废汽车尾气净化催化剂火法回收的几种工艺,包括铁捕集、铜捕集、铅捕集、锍捕集、铋捕集等金属捕集法以及氯化挥发法和协同捕集法,剖析和对比了各种工艺的优缺点。基于现有工艺存在能耗高、回收周期长、环境污染严重等问题,开发低成本、短流程、高铂族金属回收率的绿色处置工艺,是废汽车尾气净化催化剂回收工艺的研究方向。

微波焙烧回收汽车尾气废催化剂湿法浸出渣中铑

铑的浸出率低是回收汽车尾气废催化剂中贵金属的难题之一,贵金属铑的溶解过程主要存在的问题是:溶解周期长,溶解效率低,试剂消耗大,溶解过程复杂,浸出率低,环境污染严重等。提高汽车尾气废催化剂中铑的浸出率,并进行清洁高效提取,一直是研究重点。目前主要的溶解技术是中温氯化法和硫酸氢钠(钾)熔融法,但均不同程度的存在技术问题。本工艺采取微波焙烧回收汽车尾气废催化剂湿法浸出渣中的铑,分别考察了反应温度,反应时间和物料试剂配比3个主要因素对浸出渣中铑浸出率的影响,结果表明:微波加热有利于促进分子振动,造成颗粒破裂,增大固液反应面积,增强物质间的传热传质,增加反应速率,减小试剂消耗,能显著地提高浸出率。在最佳实验条件下:配比1∶10,反应温度600℃,反应时间1 h,铑的总体浸出率可以达到99.79%。本工艺环境污染较小,溶解效率高,且浸出率高,具有较大的发展前景,为汽车尾气废催化剂中贵金属铑的清洁高效提取提供一定的技术指导。

堇青石型废汽车尾气催化剂回收铂族金属研究进展

本文综述了铂族金属(PGMs)资源储备、消费供应及二次资源回收情况,重点阐述了堇青石型废汽车尾气催化剂回收铂族金属的工艺。湿法工艺主要包括有价成分直接溶解法和载体溶解富集铂族金属法,废汽车尾气催化剂的预处理是提高浸出效率的关键因素,湿法技术工艺灵活、成本低、效率高、普及广,但存在―三废‖较难处理的问题;火法工艺主要有氯化挥发法和金属捕集法,常用的金属捕集剂主要有铜、铅、铁和锍等,火法工艺流程短、环境友好、富集效率高、易规模化生产。本文总结了各种技术的优势和不足,基于现有工艺存在的问题,提出采用绿色金属铋低温熔炼捕集铂族金属新工艺,为废汽车尾气催化剂中铂族金属的高效富集提出了一个新的思路。

镍基多源固废协同冶炼试验

以废加氢催化剂、废汽车催化剂为原料,利用红土镍矿调整熔炼渣型,采用还原熔炼综合回收各物料中的有价金属,并系统研究了各工艺条件对有价金属回收率的影响。结果表明,在红土镍矿配比1.5∶1、CaO添加量7.5%、熔炼温度1525℃、保温时间2 h的优化条件下,渣计Ni、Mo、V的回收率分别达到96.82%,96.66%和89.69%,同时贵金属Pt、Pd和Rh回收率分别达到90.19%,98.00%和94.85%,实现了原生矿与多源固废协同处置综合回收有价金属的目的。

新型化合物N-甲基-N-异丙基硫代辛酰胺从盐酸介质中选择性萃取分离钯

为实现从废汽车尾气净化催化剂的浸出液中高效分离钯,合成一种新化合物N-甲基-N-异丙基硫代辛酰胺(TA-813)。通过FT-IR、1H NMR、ESI-MS和元素分析进行表征,研究TA-813对钯的萃取和反萃行为。通过萃取−反萃循环试验评估TA-813的循环使用性能,并用TA-813从废汽车尾气净化催化剂的模拟浸出液中选择性萃取分离钯。结果表明:TA-813对钯萃取速度快、效率高、选择性好;2个TA-813分子萃取1个Pd;有机相中负载的钯可被中性和酸性硫脲高效反萃;TA-813循环使用性能好,经过8次萃取−反萃循环,钯的萃取率没有降低。在废汽车尾气净化催化剂的模拟浸出液中,Pd的浓度远低于杂质离子La、Ce、Mg和Al等,即便如此,TA-813仍能实现钯的选择性高效分离。