一种综合回收利用废Pd/Al2O3催化剂的方法技术

本发明专利技术提供了一种综合回收利用废Pd/Al2O3催化剂的方法。该方法主要包括废催化剂原料与氢氧化钠混合细磨、焙烧、还原浸出等步骤。废催化剂原料和氢氧化钠同时加入磨机进行细磨，达到将物料细磨以及与氢氧化钠混匀效果的同时增强物料化学活性，混合物料通过焙烧将原料中的Al2O3与氢氧化钠反应转化为易溶于水的Na2O.Al2O3，加水浸出溶解Na2O.Al2O3以实现Pd和Al2O3的有效分离，为避免Pd被氢氧化钠腐蚀而造成Pd的溶解损失，浸出过程采用还原浸出，最终铝的溶解率达到99%以上，Pd的富集比超过49倍，回收率大于99.99%。本发明专利技术具有流程短、操作简单方便、浸出时间短等优点，适合大规模应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于二次资源回收利用领域，涉及废铂族金属铝基催化剂的综合回收，特别涉及从废Pd/Al2O3催化剂回收钯和铝的方法。
技术介绍
含铂族金属催化剂广泛应用于石油化工行业和汽车行业。目前，工业上常用的含铂族金属催化剂主要是以氧化铝为载体。催化剂在使用过程中会因积碳、中毒等原因逐渐失去活性最终导致催化剂失效，成为废催化剂。铂族金属应用广泛，但资源稀缺，储量低。废催化剂中因其贵金属含量高，远远高于铂族金属矿床，具有很高的回收价值，从失效的废催化剂中回收其中的贵金属可以有效缓解贵金属供需矛盾。除了贵金属以外，载体氧化铝含量也很高，可以用于回收制备高纯度氧化铝。要实现废铂族金属铝基催化剂的综合回收关键的是实现钯和氧化铝的有效分离。国内处理含铂族金属废催化剂的方法最常用的是氯化浸出法和载体溶解法，加压氰化浸出法因为氰化物的剧毒性质而很少被应用。氯化浸出法具有贵金属浸出率高的特点，但是同时存在生产条件恶劣，贵金属浸出不完全，部分载体随贵金属一同被浸出等问题。载体溶解法可以将废催化剂的载体溶解，使贵金属在渣中富集，是实现贵金属和载体有效分离的一种方法。专利CN104060095A公开了一种从载钯三氧化二铝废催化剂中回收钯的方法，所述的载钯废催化剂采用硫酸化焙烧-浸出的方法对载体进行溶解，实现钯和铝的分离。该方法使用浓硫酸将原料调浆，硫酸耗量高，硫酸化焙烧时间长，同时，在强酸的作用下，催化剂中铁、钙等元素大量浸出，造成铝液杂质含量高，后续处理困难，另外还存在硫酸分解生成有毒气体的问题。专利CN1143682A公开了一种从废铝基催化剂中回收贵金属和铝的方法，通过消化-水浸脱铝的方法得到富贵金属渣。该方法使用氢氧化钠与废催化剂中的氧化铝反应生成易溶于水的偏铝酸钠，通过水浸脱除氧化铝，具有可以溶解各种晶型氧化铝的优点。但是由于没有对原料进行细磨处理，焙烧所需的时间较长(1-6小时)，温度较高(600℃～850℃)，经过两段消化-水浸铝的浸出率仅为98.50％。为了使氢氧化钠能与物料充分接触，提高其与氧化铝的反应活性，原料与氢氧化钠混合后需要加水润湿，润湿后的物料在高温焙烧条件下发生烧结反应，产物容易结块，粘结炉壁，导致排料特别困难，另外，高温下熔融的强碱会与铂族金属反应，造成铂族金属的溶解损失。针对此工艺存在的这一系列的问题，特提出本专利技术一种高效综合回收利用废Pd/Al2O3催化剂的方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种高效综合回收利用废Pd/Al2O3催化剂的方法，强化废Pd/Al2O3催化剂的综合回收。该方法既能有效提高载体氧化铝的浸出率和钯在渣中的富集比，同时改善焙砂结块严重的问题，有利于工业上大规模连续生产使用。一种高效综合回收利用废Pd/Al2O3催化剂的方法，步骤包括：废催化剂原料与钠化剂氢氧化钠混合细磨-焙烧-还原浸出，铝以NaAlO2的形式进入浸出液，钯在渣中得到富集。上述的方法：废Pd/Al2O3催化剂和氢氧化钠配料、混合后机械活化细磨，磨矿细度为-200目占70％～80％。上述的方法：配料时，氢氧化钠的质量用量为废Pd/Al2O3催化剂中的铝含量的1.5～2.0倍。上述的方法：机械活化细磨设备为棒磨机，干式球磨机，高压辊磨机，或行星球磨机，优选行星球磨机。上述的方法：所有物料在焙烧前不需要加水润湿。上述的方法：钠化焙烧温度为400℃～600℃，焙烧时间为40min～100min。上述的方法：还原浸出时采用水合肼为还原剂。上述的方法：浸出时还原剂水合肼的用量为0.01～0.03mol/L，浸出温度60-95℃，时间10分钟。本专利技术的优点主要在于：催化剂和氢氧化钠经过混合机械活化后，混匀程度和反应性增强，使得焙烧温度降低、反应时间缩短，同时混合料在焙烧前不用加水润湿也能有效地提高铝的浸出率；不加水润湿可以有效的缓解焙砂结块严重的问题，有利于提高在工业应用的生产效率，并由于避免了结块固结的问题在后续浸出中条件优越，浸出温度降低；浸出过程添加少量的还原剂，可以将被氢氧化钠腐蚀而进入浸出液的那部分钯还原成金属钯，并重新在渣中富集，有效地避免了钯的溶解损失；工艺合理，操作简单，使用该方法铝的溶解率达到99％以上，Pd的富集比超过49倍，回收率大于99.99％，适用于在铝基含贵金属废催化剂的综合回收。具体实施方式：下面结合实施例旨在进一步说明本专利技术，而非限制本专利技术。原料条件：所用废催化剂中Al2O3含量为85.12％，Pd含量为2495g/t。实施例1：废Pd/Al2O3催化剂加入其中铝含量1.5倍的氢氧化钠，置于行星球磨机混磨至磨矿细度为-200目占70％～80％，取机械活化混磨后的混合料，不加水润湿置于马弗炉中在400℃条件下焙烧100min，得到的焙砂呈松散状，无结块现象；焙砂用0.01mol/L的水合肼溶液浸出。铝的浸出率99.00％，钯全部富集在渣中。实施例2：废Pd/Al2O3催化剂加入其中铝含量2.0倍的氢氧化钠，置于行星球磨机混磨至磨矿细度为-200目占70％～80％，取机械活化混磨后的混合料，不加水润湿置于马弗炉中在500℃条件下焙烧90min，得到的焙砂呈松散状，无结块现象；焙砂用0.01mol/L的水合肼溶液浸出。铝的浸出率99.23％，钯全部富集在渣中。实施例3：废Pd/Al2O3催化剂加入其中铝含量2.0倍的氢氧化钠，置于行星球磨机混磨至磨矿细度为-200目占70％～80％，取机械活化混磨后的混合料，不加水润湿置于马弗炉中在600℃条件下焙烧40min，得到的焙砂呈松散状，无结块现象；焙砂用0.02mol/L的水合肼溶液浸出。铝的浸出率99.81％，钯全部富集在渣中。对照例1：取普通细磨原料(-200目占63％)，加入铝含量2.0倍的氢氧化钠搅拌，不加水润湿后置于马弗炉中在600℃条件下焙烧120min，得到的焙砂呈松散状，无结块现象，焙砂用0.01mol/L的水合肼溶液浸出。在95℃条件下浸出，铝的浸出率仅有67.97％，钯全部留在渣中。对照例2：取普通细磨原料(-200目占63％)，加入铝含量2.0倍的氢氧化钠搅拌，加水润湿后置于马弗炉中在600℃条件下焙烧120min，得到的焙砂结块严重，难与容器壁分离，焙砂用0.01mol/L的水合肼溶液浸出。在95℃条件下浸出，铝的浸出率98.87％(加水润湿后反应性增强，但容易结块)，钯全部富集在渣中。对照例3：废Pd/Al2O3催化剂加入其中铝含量2.0倍的氢氧化钠，置于行星球磨机混磨至磨矿细度为-200目占70％～80％，取机械活化混磨后的混合料，不加水润湿置于马弗炉中在600℃条件下焙烧40min，得到的焙砂呈松散状，无结块现象，焙砂用纯水浸出。在65℃条件下浸出，铝的浸出率99.79％，浸出液中钯的含量14mg/L。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种综合回收利用废Pd/Al2O3催化剂的方法，其特征在于：步骤包括：废催化剂原料与氢氧化钠混合细磨‑焙烧‑还原浸出，铝以NaAlO2的形式进入浸出液，钯在渣中得到富集。

【技术特征摘要】
1.一种综合回收利用废Pd/Al2O3催化剂的方法，其特征在于：步骤包括：废催化剂原料与氢氧化钠混合细磨-焙烧-还原浸出，铝以NaAlO2的形式进入浸出液，钯在渣中得到富集。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：废Pd/Al2O3催化剂和氢氧化钠配料、混合后机械活化细磨，磨矿细度为-200目占70％～80％。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：配料时，氢氧化钠的质量用量为废Pd/Al2O3催化剂中的铝含量的1.5～2.0倍。4.根据权利要求1或2所述的方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：李骞，杨永斌，徐斌，饶雪飞，姜涛，郭宇峰，董海刚，李光辉，范晓慧，陈许玲，张元波，彭志伟，甘敏，杨凌志，胡龙，邹强，张雁，李鸿炜，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43