用于从含有贵金属的非均相催化剂回收贵金属的方法技术

技术编号:38076687 阅读:37 留言:0更新日期:2023-07-06 08:44
本发明专利技术涉及一种用于从包含固体载体材料和至少部分地以元素形式存在的钯、铂或铑的非均相催化剂回收贵金属的方法,所述方法包括以下步骤:(a)通过在盐酸的存在下用氧化剂处理该非均相催化剂来将该贵金属转化为>0的氧化态以便形成包含盐酸水相A1和包含不溶于其中的该载体材料的固相的两相体系A,(b)任选地从该两相体系A中至少部分地分离该盐酸水相A1,并且向该两相体系A的剩余残余物中添加另外的水相以形成包含盐酸水相B1和包含不溶于其中的该载体材料的固相的两相体系B,以及(c)从该两相体系的该盐酸水相中阴极电沉积该至少一种贵金属。种贵金属。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于从含有贵金属的非均相催化剂回收贵金属的方法
[0001]本专利技术涉及用于从含贵金属的非均相催化剂回收贵金属的方法。
[0002]本文中使用的术语“含贵金属的非均相催化剂”或简称“非均相催化剂”应理解为是指配备有催化活性贵金属或包含催化活性贵金属物质的载体材料。
[0003]在大量化学过程的情况下,贵金属或含贵金属的物质现在以均相催化剂的形式或以非均相催化剂的形式用作催化剂。在均相催化中,催化活性贵金属物质与反应物例如在溶液中均匀混合,而在非均相催化中的催化活性贵金属物质存在于至少基本上惰性的载体材料之上和/或之内,并且与反应物形成非均相混合物。在许多情况下,非均相催化剂是优选的,因为它们可以以简单的方式例如通过过滤从反应混合物中去除。大量的工业化学过程(诸如用于燃料生产或聚合物化学的单体生产中的重整)在数吨规模上使用非均相催化剂。然而,非均相催化剂也广泛用于气体净化,诸如在废气或排气后处理的情况下。
[0004]为了确保高催化活性,通常将贵金属精细地分布施加在非均相催化剂中的至少基本上惰性的载体材料的内表面和/或外表面上。此类载体材料通常是多孔的并且使催化活性贵金属物质能够均匀分布在大的表面区域上。
[0005]在一定的操作时间之后,含贵金属的催化剂和用过的催化剂的活性必须被替换。由于高的贵金属价格,含贵金属的催化剂的使用通常只有当所使用的贵金属可被回收时才是经济的。
[0006]出于贵金属回收的目的,用过的含贵金属的非均相催化剂通常经受如例如在EP 2 985 354 A1中所述的湿法冶金方法。使含贵金属的非均相催化剂经受氧化步骤,其中使贵金属成为水溶性形式。随后,在多个洗涤步骤中从载体材料去除该水溶性贵金属物质。然后必须从组合的洗涤介质回收贵金属,这需要处理大的液体体积以及耗能和耗时的步骤。例如,US 7,166,145B1描述了如何可以在多阶段方法中通过最终电解沉积从这种组合的洗涤介质回收贵金属;先前,分离成固体(载体材料)和液体组分(含有贵金属并包含洗涤介质的水相)。
[0007]本专利技术的目的是找到一种用于至少几乎完全回收非均相催化剂的贵金属(更确切地讲钯和/或铂和/或铑)或从非均相催化剂至少几乎完全回收贵金属(更确切地讲钯和/或铂和/或铑)的有效方法,该非均相催化剂含有贵金属,更确切地讲钯和/或铂和/或铑。特别地,提供一种几乎不需要洗涤介质的方法是该目的的一部分。
[0008]该目的可以通过一种用于回收非均相催化剂的贵金属和/或从非均相催化剂回收贵金属的方法来实现,该非均相催化剂包含固体载体材料以及至少一种贵金属,该至少一种贵金属选自由钯(Pd)、铂(Pt)和铑(Rh)组成的组并且至少部分地以元素形式存在,该方法包括以下连续步骤:
[0009](a)通过在盐酸的存在下用氧化剂处理非均相催化剂来将至少部分地以元素形式存在的至少一种贵金属转化为>0的氧化态以形成包含盐酸水相A1和包含不溶于其中的载体材料的固相的两相体系A,
[0010](b)任选地,但优选地,从两相体系A中至少部分地分离盐酸水相A1,并且向两相体系A的剩余残余物中添加另外的水相以形成包含盐酸水相B1和包含不溶于其中的载体材料
的固相的两相体系B,
[0011](b

)如果步骤(b)已经任选地进行一次或多次,则重复地从在前述步骤中形成的两相体系中至少部分地分离盐酸水相,并且添加另外的水相以形成包含盐酸水相和包含不溶于其中的载体材料的固相的另外的两相体系,以及
[0012](c)(c1)从两相体系A的盐酸水相A1,或(c2)从两相体系B的盐酸水相B1,或(c3)从步骤(b

)中最后形成的两相体系的盐酸水相中阴极电沉积至少一种贵金属。
[0013]本文使用的和本领域技术人员已知的术语“氧化态”是指化合物内原子的形式电荷或单原子离子的实际电荷。根据定义,元素态的原子具有氧化态0。
[0014]在本文中,重复提及包含盐酸水相和固相的两相体系,该固相包含不溶于盐酸水相的载体材料或由不溶于盐酸水相的载体材料组成。固相可以以悬浮液的方式分布在两相体系中,或者也可部分地沉降在底部,或者形成两相的下层。后者在静止状态下尤其如此。
[0015]步骤(a)、(b)、(b

)和(c)是连续步骤并且可以是没有中间步骤的直接连续的步骤。步骤(a)在步骤(b)、(b

)和(c)之前进行。除了任选但优选地进行的步骤(b)之外,根据本专利技术的方法还可以包括在步骤(a)之前、在步骤(a)至(c)之间、或在步骤(c)之后进行的另外的方法步骤。优选地进行的步骤(b)之后可以是任选步骤(b

),该步骤(b

)在步骤(c)之前进行。如果进行步骤(b

),则类似于步骤(b)的步骤在该步骤中进行一次或多次,其中在每种情况下,从相关两相体系中分离出盐酸水相的至少一部分,并且将另外的水相添加到相关两相体系的剩余部分中。例如,盐酸溶液、盐酸或水可适合作为待添加的另外的水相。
[0016]在一个实施方案中,根据本专利技术的方法包括连续的步骤(a)和(c),其中步骤(c)处于变型形式(c1),而没有步骤(b)和(b

)。换句话讲,然后是一种用于回收非均相催化剂的贵金属和/或从非均相催化剂回收贵金属的方法,该非均相催化剂包含固体载体材料以及至少一种贵金属,该至少一种贵金属选自由钯、铂和铑组成的组并且至少部分地以元素形式存在,该方法包括以下连续步骤:
[0017](a)通过在盐酸的存在下用氧化剂处理非均相催化剂来将至少部分地以元素形式存在的至少一种贵金属转化为>0的氧化态以形成包含盐酸水相A1和包含不溶于其中的载体材料的固相的两相体系A,
[0018]以及
[0019](c)从两相体系A的盐酸水相A1中阴极电沉积至少一种贵金属,而没有步骤(b)和(b

)。从两相体系A的盐酸水相A1中阴极电沉积意指步骤(c)在不溶于盐酸水相A1的固体载体材料的存在下进行。此处通过阴极电沉积电解方式进行贵金属回收。
[0020]在优选的实施方案中,根据本专利技术的方法包括连续的步骤(a)、(b)和(c),其中步骤(c)处于变型形式(c2),而没有步骤(b

)。换句话讲,然后是一种用于回收非均相催化剂的贵金属和/或从非均相催化剂回收贵金属的方法,该非均相催化剂包含固体载体材料以及至少一种贵金属,该至少一种贵金属选自由钯、铂和铑组成的组并且至少部分地以元素形式存在,该方法包括以下连续步骤:
[0021](a)通过在盐酸的存在下用氧化剂处理非均相催化剂来将至少部分地以元素形式存在的至少一种贵金属转化为>0的氧化态以形成包含盐酸水相A1和包含不溶于其中的载体材料的固相的两相体系A,
[0022](b)从两相体系A中至少部分地分离盐酸水相A1,并且向两相体系A的剩余残余物中添加另外的水相以形成包本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于回收非均相催化剂的贵金属和/或从非均相催化剂回收贵金属的方法,所述非均相催化剂包含固体载体材料以及至少一种贵金属,所述至少一种贵金属选自由钯(Pd)、铂(Pt)和铑(Rh)组成的组并且至少部分地以元素形式存在,所述方法包括以下连续步骤:(a)通过在盐酸的存在下用氧化剂处理所述非均相催化剂来将至少部分地以元素形式存在的所述至少一种贵金属转化为>0的氧化态以形成包含盐酸水相A1和包含不溶于其中的所述载体材料的固相的两相体系A,(b)任选地从所述两相体系A中至少部分地分离所述盐酸水相A1,并且向所述两相体系A的剩余残余物中添加另外的水相以形成包含盐酸水相B1和包含不溶于其中的所述载体材料的固相的两相体系B,(b

)如果步骤(b)已经任选地进行一次或多次,则重复地从在前述步骤中形成的所述两相体系中至少部分地分离所述盐酸水相,并且添加另外的水相以形成包含盐酸水相和包含不溶于其中的所述载体材料的固相的另外的两相体系,以及(c)(c1)从所述两相体系A的所述盐酸水相A1,或(c2)从所述两相体系B的所述盐酸水相B1,或(c3)从步骤(b

)中最后形成的所述两相体系的所述盐酸水相中阴极电沉积所述至少一种贵金属。2.根据权利要求1所述的方法,其中所述另外的水相是盐酸溶液、盐酸或水。3.根据权利要求1所述的方法,所述方法包括所述连续步骤(a)和处于变型形式(c1)的(c),而没有步骤(b)和(b

)。4.根据权利要求1或2所述的方法,所述方法包括所述连续步骤(a)、(b)和处于变型形式(c2)的(c),而没有步骤(b

)。5.根据权利要求1或2所述的方法,所述方法包括所述连续步骤(a)、(b)、(b

)和处于变型形式(c3)的(c)。6.一种用于回收非均相催化剂的钯和/或从非均相催化剂回收钯的方法,所述非均相催化剂包含固体载体材料以及至少部...

【专利技术属性】
技术研发人员:D
申请(专利权)人:贺利氏德国有限两合公司
类型:发明
国别省市:

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