一种从失效氧化铝基铂铼催化剂中回收铂和铼的方法

摘要

本发明涉及一种从失效氧化铝基铂铼催化剂中回收铂和铼的方法，具体包括如下步骤，（1）焙烧（2）酸浸（3）树脂吸附（4）解吸液络合处理（5）解吸液控制电位电沉积铂（6）控制电位电沉积铼；本发明采用控制电位电沉积的方法分别沉铂、沉铼，得到纯铂粉和铼粉，达到铂和铼高效分离的目的，减少了氯铂酸铵和高铼酸铵沉淀、煅烧工序，工艺流程短，金属回收率高，试剂消耗少，环境友好，而且与传统煅烧法相比，电沉积制备的铂粉和铼粉比表面积大、粉末纯度高，化学活性高，对后续制备化合物非常有利。

说明书

技术领域

本发明涉及稀贵金属回收领域，具体涉及一种从失效氧化铝基铂铼催化剂中回收铂和铼的方法。

背景技术

铂族金属和稀有金属铼，由于性能的独特性和资源的稀缺性，被世界许多发达国家列为“战略储备金属”，广泛应用于各工业领域，被称作“催化之王”、“现代工业维他命”。我国为铂族金属和稀散铼的资源贫国，大量依靠进口。用于石油重整的Pt/Re催化剂，使用一定时间后会失去催化活性，必须进行更替，由此产生大量的失效铂铼催化剂，回收价值巨大。因此实施铂铼催化剂二次资源再生循环利用，不仅能使资源得到充分利用，而且有利于环境安全，符合“绿色经济”的要求。

从失效铂铼催化剂中回收有价金属铂和铼的工艺主要有两类，第一类是活性组分溶解法，用溶剂选择性溶出金属铂和铼，载体氧化铝不溶解，固液分离后提取铂和铼，该工艺的缺点是，载体中会残余金属铂和铼，因此铂和铼的回收率较低。第二类是全溶法，采用不同的溶剂分步将活性组分铂、铼和氧化铝载体全部溶解，固液分离后，再采用化学法分离提取铂和铼，该方法金属回收率相对较高。

目前我国回收Pt/Re氧化铝基重整废催化剂的主要方法是采用全溶法工艺，这种工艺在我国已经实现工业化应用，但全溶法工艺存在许多问题，例如：铂铼分离的工艺流程繁琐复杂，工艺流程长，且铂铼难以完全分离；铂铼共吸附，使得树脂对铂的吸附容量下降，降低了铂的回收效率；吸附铂铼后产生的废水中含有的阴离子种类过多，难以回收利用，环境污染等。

专利2009119A公开了一种失效石油化工重整催化剂中铼和铂的回收方法，主要包括碱浸出铼、分离含铂不溶渣、树脂吸附铼、洗脱回收铼、回收铂等步骤。专利CN 103388077A公开了一种失效石油化工重整催化剂中铼、铂和铝的综合回收利用方法，主要包括磨料、加压碱溶、精炼提铼、酸溶、铂精炼、硫酸铝回收等步骤。

发明内容

为解决背景技术中存在的技术问题，本发明的目的在于提供一种金属回收率高、绿色环保的从失效氧化铝基铂铼催化剂中回收铂和铼的方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种从失效氧化铝基铂铼催化剂中回收铂和铼的方法，包括如下步骤：

（1）焙烧

将失效氧化铝基铂铼催化剂置于马弗炉中，恒温焙烧2-4h，除去失效催化剂中的表面积炭；

（2）酸浸

加入硫酸反应1-2h，溶解氧化铝载体，再加入盐酸和氯酸钠、或盐酸和双氧水，氧化浸出催化剂中的铂和铼，浸出温度60-100℃，浸出时间6-8h，然后过滤，滤液为含铂和铼的溶液；

（3）树脂吸附

将步骤（2）得到的含铂和铼的溶液经过阴离子树脂吸附，溶液PH值为3.5-6.0，吸附时间30-60min，再用5%-15%的氨水或者氢氧化钠解吸洗脱，洗脱液中铂的浓度达到30-40g/L，铼的浓度达到15-20g/L；

（4）解吸液络合处理

在解吸液中加入络合剂，使溶液中络合剂的浓度为15-35mg/L，然后 45-60℃反应60-120min；

（5）解吸液控制电位电沉积铂

将树脂解吸液转移到电解槽中，采用惰性阳极作电极，电流密度350-600A/m2，极间距离30-60mm，调PH为6.5-8.0，控制温度为35-65℃，控制阴极电位0.55V~0.65V；

（6）控制电位电沉积铼

将步骤（5）沉铂后的溶液过滤，滤液转移到电解槽中，采用惰性阳极作电极，电流密度300-500A/m2，极间距离30-55mm，调PH为6.5-8.0，控制温度为35-65℃，控制阴极电位0.4V~0.6V。

进一步，所述步骤（1）中焙烧温度为200-350℃ ，有效的避免了催化剂中铼的挥发损失。

进一步，所述步骤（2）中硫酸、盐酸和氯酸钠加入量分别为催化剂重量的55-75%、25-30%、10-15%，或者硫酸、盐酸、双氧水加入量分别为催化剂重量的55-75%、25-30%、10-15%。

进一步，步骤（4）中络合剂为乙二胺四乙酸或者亚氨基二乙酸的一种或者二种。

本发明的有益效果：

本发明采用控制电位电沉积的方法分别沉铂、沉铼，得到纯铂粉和铼粉，达到铂和铼高效分离的目的，减少了氯铂酸铵和高铼酸铵沉淀、煅烧工序，工艺流程短，金属回收率高，试剂消耗少，环境友好，而且与传统煅烧法相比，电沉积制备的铂粉和铼粉比表面积大、粉末纯度高，化学活性高，对后续制备化合物非常有利。

附图说明

图1为本发明的流程图。

具体实施方式

实施例1

一种从失效氧化铝基铂铼催化剂中回收铂和铼的方法，包括如下步骤：

（1）焙烧

将失效氧化铝基铂铼催化剂置于马弗炉中，设置温度为200℃，恒温焙烧4h，除去失效催化剂中的表面积炭，以利于后续铂和铼的浸出，提高金属回收率；

（2）酸浸

加入催化剂重量55%的硫酸反应2h，溶解氧化铝载体；再加入催化剂重量25%的盐酸和催化剂重量10%的氯酸钠，氧化浸出催化剂中的铂和铼，浸出温度100℃，浸出时间6h，然后过滤，滤液为含铂和铼的溶液，其中氯铂酸根离子PtCl62-和高铼酸根离子ReO4-的浓度分别为0.30g/L和0.20g/L；

（3）树脂吸附

将步骤（2）得到的含铂和铼的溶液经过阴离子树脂吸附，溶液PH值为3.5，吸附时间30min，再用15%的氨水或者氢氧化钠解吸洗脱，洗脱液中铂的浓度达到30g/L，铼的浓度达到15g/L；

（4）解吸液络合处理

在解吸液中加入络合剂乙二胺四乙酸，使溶液中乙二胺四乙酸的浓度为15mg/L，45℃反应120min；

（5）解吸液控制电位电沉积铂

将树脂解吸液转移到电解槽中，采用惰性阳极作电极，电流密度350A/m2，极间距离30mm，调PH为6.5，控制温度为35℃，控制阴极电位0.55V；

（6）控制电位电沉积铼

将步骤（5）沉铂后的溶液过滤，滤液转移到电解槽中，采用惰性阳极作电极，电流密度300A/m2，极间距离30mm，调PH为6.5，控制温度为35℃，控制阴极电位0.4V。

实施例2

一种从失效氧化铝基铂铼催化剂中回收铂和铼的方法，包括如下步骤：

（1）焙烧

将失效氧化铝基铂铼催化剂置于马弗炉中，设置温度为350℃，恒温焙烧2h，除去失效催化剂中的表面积炭，以利于后续铂和铼的浸出，提高金属回收率；

（2）酸浸

加入催化剂重量75%的硫酸反应1h，溶解氧化铝载体；再加入催化剂重量30%的盐酸和催化剂重量15%的双氧水，氧化浸出催化剂中的铂和铼，浸出温度60℃，浸出时间8h，然后过滤，滤液为含铂和铼的溶液，其中氯铂酸根离子PtCl62-和高铼酸根离子ReO4-的浓度分别为0.50g/L和0.35g/L；

（3）树脂吸附

将步骤（2）得到的含铂和铼的溶液经过阴离子树脂吸附，溶液PH值为6.0，吸附时间60min，再用5%的氨水或者氢氧化钠解吸洗脱，洗脱液中铂的浓度达到40g/L，铼的浓度达到20g/L；

（4）解吸液络合处理

在解吸液中加入络合剂亚氨基二乙酸，使溶液中亚氨基二乙酸的浓度为35mg/L，60℃反应60min；

（5）解吸液控制电位电沉积铂

将树脂解吸液转移到电解槽中，采用惰性阳极作电极，电流密度600A/m2，极间距离60mm，调PH为8.0，控制温度为65℃，控制阴极电位0.65V；

（6）控制电位电沉积铼

将步骤（5）沉铂后的溶液过滤，滤液转移到电解槽中，采用惰性阳极作电极，电流密度500A/m2，极间距离55mm，调PH为8.0，控制温度为65℃，控制阴极电位0.6V。

实施例3

一种从失效氧化铝基铂铼催化剂中回收铂和铼的方法，包括如下步骤：

（1）焙烧

将失效氧化铝基铂铼催化剂置于马弗炉中，设置温度为300℃，恒温焙烧1.5h，除去失效催化剂中的表面积炭，以利于后续铂和铼的浸出，提高金属回收率；

（2）酸浸

加入催化剂重量65%的硫酸反应1.5h，溶解氧化铝载体；再加入催化剂重量25%的盐酸和催化剂重量15%的氯酸钠，氧化浸出催化剂中的铂和铼，浸出温度80℃，浸出时间7h，然后过滤，滤液为含铂和铼的溶液，其中氯铂酸根离子PtCl62-和高铼酸根离子ReO4-的浓度分别为0.40g/L和0.3g/L；

（3）树脂吸附

将步骤（2）得到的含铂和铼的溶液经过阴离子树脂吸附，溶液PH值为5.0，吸附时间45min，再用10%的氨水或者氢氧化钠解吸洗脱，洗脱液中铂的浓度达到35g/L，铼的浓度达到18g/L；

（4）解吸液络合处理

在解吸液中加入络合剂亚氨基二乙酸，使溶液中亚氨基二乙酸的浓度为25mg/L， 50℃反应90min；

（5）解吸液控制电位电沉积铂

将树脂解吸液转移到电解槽中，采用惰性阳极作电极，电流密度500A/m2，极间距离50mm，调PH为7.0，控制温度为50℃，控制阴极电位0.60V；

（6）控制电位电沉积铼

将步骤（5）沉铂后的溶液过滤，滤液转移到电解槽中，采用惰性阳极作电极，电流密度400A/m2，极间距离45mm，调PH为7.0，控制温度为50℃，控制阴极电位0.5V。