本发明专利技术涉及含氟和含贵金属产物的热处理方法和装置，具体涉及一种用于从含氟材料中富集贵金属的灰化设备，其包括：热处理室(1)和废气清洁系统，室的内侧上具有耐火绝缘衬垫，其中，耐火绝缘衬垫是耐氢氟酸的并且废气清洁系统包括至少一个热后焚化室(2)、至少一个或多个酸洗涤器(3，4)和至少一个碱洗涤器(5)。
【技术实现步骤摘要】
含氟和含贵金属产物的热处理方法和装置
本专利技术涉及用于含贵金属的产物的热处理方法和装置，该含贵金属的产物除了贵金属之外还含有氟。
技术介绍
已经建立了各种从含贵金属的产物例如催化剂或燃料电池中回收贵金属的方法。在湿法冶金中，催化剂的含贵金属的层通过强酸或碱从陶瓷载体上溶解下来。接着，例如通过沉淀反应从溶液中分离贵金属。在火法冶金中，通过在冶金过程中熔化含贵金属的产物来分离贵金属。陶瓷碎屑以渣相传送并利用，贵金属形成合金变成集电极金属，然后也进行利用和下一步的处理。如DE3134733C2和W099 / 037823所述，含贵金属的泥渣和多元素废料的直接焚化是已知的。因此获得的含贵金属的灰接下来进行浸出以回收贵金属。在热再加工过程中，含贵金属的产物中除了贵金属还含有氟，这已经被证明是一个问题。上述产物的热处理产生氟化氢气体，HF。所述气体与环境空气中的水反应生成氢氟酸。常规的热再加工设备，特别是灰化设备，包括热处理室和废气清洁系统。该热处理室是熔炉的一部分并且具有例如耐火砖或捣打料制成的绝缘衬垫。这些在组成上是不同的。但是，所有的绝缘衬 垫包括，特别是二氧化硅SiO2 (玻璃)和氧化钙CaO。这些成分甚至能够被生成的少量氢氟酸和氟化氢腐蚀，因此这些成分从绝缘衬垫中溶出，这样降低了熔炉的使用寿命，并且因此降低设备的使用寿命。另一个与氟化氢气体相关的问题是氢氟酸在支撑外部的钢壳上凝结。这些是灰化设备的部件的外形和机械载荷-定向骨架。氟化氢气体能够通过绝缘衬垫的孔隙扩散并且到达钢壳的附近，与环境空气中的水反应生成氢氟酸。凝结在钢壳上的氢氟酸导致它们腐蚀，这会致使全部设备变得不牢固。EP1478042A1中公开了一种防止HF产生的方法。在这个方法中，燃料元素和催化剂的成分与矿物添加剂混合。在随后的热处理过程中，氟化氢及其他氟化合物被吸收并且被该添加剂化学结合。为了这个目的，高达100倍的过量的添加剂加入到正在生成的氟化氢气体中。然而，在允许释放出一些氟化氢气体的低温下持续释放氟化氢气体的情况下，显然添加剂的吸收是不充分的或者太慢。而且，添加剂占据了焚化空间的一部分容积，这样减少了能够被处理的材料的量。
技术实现思路
因此本专利技术的目的是提供一种用于对除贵金属外还含有氟的含贵金属产物进行热再加工的设备。根据本专利技术的设备将允许再加工所有含氟产物，无论其中含有的材料的挥发性如何。本专利技术的另一个目的是提供一种用于从含氟材料中富集贵金属的方法。本专利技术所基于的第一个实施例通过一种用于从含氟材料中富集贵金属的灰化设备来满足该目的，该灰化设备包括热处理室I和废气清洁系统，热处理室I的内侧上具有耐火绝缘衬垫，其中，耐火绝缘衬垫是耐氢氟酸的并且废气清洁系统包括至少一个或多个酸洗涤器3，4和至少一个碱洗涤器5。本专利技术的另一目的是一种用于从含氟材料中富集贵金属的灰化设备，其包括热处理室I和废气清洁系统，热处理室I的内侧上具有耐火绝缘衬垫，其中，该耐火绝缘衬垫具有重量百分比为85%或更多的氧化铝成分并且废气清洁系统包括至少一个或多个酸洗涤器3，4和至少一个碱洗涤器5。此外，根据本专利技术的废气清洁系统优选地包括至少一个或多个热后焚化室2。优选地，废气清洁系统包括一个后焚化室2。【附图说明】图1示出了根据本专利技术的灰化设备的示意图。该图示出了优选的实施例，其包括两个酸洗涤器3，4。【具体实施方式】热处理室I是熔炉的 部件，待处理的材料被导入热处理室I中。为了上述目的，热处理室I包括用于导入相应材料的开口。根据本专利技术，热处理室I可以在低于化学计量或者过量的空气的情况下操作。热处理室I的内部可以包括用于含氟和含贵金属材料的焚化的设备。这涉及例如用于容纳槽的炉栅，槽用于固体材料的焚化。液体材料可以被引入到热处理室I中并且在其中被焚化，或者在槽中分批地焚化或者借助于相应的定量给料设备连续地焚化。热处理室I的内部的温度通常是大约800°C。在本文中，该耐火绝缘衬垫设计成在该持续温度下是稳定的。此外，它还能够耐受高达大约2000°C的最高温度。根据本专利技术，直接或间接地加热该热处理室I是可行的。现有技术已知的全部加热方式都是可行的，例如气体和油加热或者电加热。根据本专利技术，酸洗涤器3，4是洗涤阶段，其中，用水清洗来自热处理室I的废气，或者用将要被洗出的氟化氢气体酸化的水来洗涤来自热处理室I的废气。根据本专利技术，碱洗涤器5是洗涤阶段，其中，用碱性试剂洗涤废气。在根据本专利技术的灰化设备的热处理室I中加热含氟材料会产生含有氟化氢气体的废气。由于热处理室I衬有耐氢氟酸的绝缘衬垫，所以该室不会被废气腐蚀。在根据本专利技术的废气清洁系统中，废气首先在热后处理室2中进行再加工，然后在酸和碱洗涤阶段3,4,5中除去已经形成的全部的氟化氢气体或者氢氟酸，使得废气于是是无害的并且能够例如借助于烟道被引导到外部。根据本专利技术的灰化设备能够提供进一步的清洁阶段或清洁剂以清洁废气，从而从废气除去例如烟灰、氯或亚硝气。现有技术记载了适当的清洁剂或清洁阶段。根据本专利技术，耐氢氟酸的绝缘衬垫是同时耐氟化氢气体和氢氟酸的。含贵金属和含氟的材料被放入热处理室I中。在热处理期间热处理室I中产生的废气可首先被导入热后焚化室2。优选地，所述室也设置有耐氢氟酸的耐火绝缘衬垫。此外，灰化设备包括用于从热处理室I导出废气的废气导管6。优选地，所述废气导管6的内侧也设置有耐氢氟酸的耐火绝缘衬垫。热处理室1、废气导管6和后焚化室2 (其是优选地存在的)是灰化设备的部件，当在酸和碱洗涤器3，4，5中从废气除去氟化氢气体之前，废气流动经过热处理室1、废气导管6和后焚化室2。将热处理室I以及后焚化室2和废气导管6设置成具有耐氢氟酸的耐火绝缘衬垫，这增加了根据本专利技术的灰化设备的使用寿命，因为这些部件不会被氢氟酸或氟化氢气体腐蚀。本专利技术的耐火绝缘衬垫可以是捣打料(ramming mass)。所述捣打料优选具有重量百分比为85%或更多的氧化铝(Al2O3)成分，特别是重量百分比为88%或更多。所述绝缘衬垫在工作温度下和大约800°C的持续温度下是稳定的。然而，它还能承受高达大约2000°C的峰值温度。除了氧化铝，捣打料通常还包含二氧化硅(SiO2)和/或氧化钙(CaO)。这些成分也存在于常规的耐火绝缘衬垫中。这些被氢氟酸溶解，这会破坏绝缘衬垫。令人惊讶的是，已经证明在捣打料中具有重量百分比为85%或更多，特别是重量百分比为88%或更多的氧化铝(Al2O3)足以提供耐氢氟酸性能。根据本专利技术的捣打料除氧化铝之外还可包含不同分数的氧化钙和二氧化硅作为额外的成分。尽管捣打料的氧化钙和/或二氧化硅的分数高达重量百分比为15%，特别是高达重量百分比为12%，该捣打料不会被氢氟酸腐蚀。在本文中，氧化钙和/或二氧化硅的相对含量或它们相互的比值是无关紧要的。此外，相应的捣打料是容易加工的，并且易于适应热处理室I的内壁、废气导管6和后焚化室2。在本文中，根据本专利技术，热处理室1、后焚化室2和废气导管6包括相同或不同的绝缘衬垫是可行的。优选地，热处理室1、后焚化室2和/或废气导管6还包括外部衬垫。可以使用现有技术已知的材料来提供外部衬垫。优选地，外部衬垫是矿物纤维。外部绝缘层被钢板包围。钢板将外部绝缘层固定在适当位置并且起到对灰化设备的部件本文档来自技高网...
【技术保护点】
用于从含氟材料中富集贵金属的灰化设备，包括热处理室(1)，所述热处理室(1)的内侧上具有耐火绝缘衬垫；和废气清洁系统，其中，所述绝缘衬垫是耐氢氟酸的并且所述废气清洁系统包括至少一个或多个酸洗涤器(3，4)和至少一个碱洗涤器(5)。
【技术特征摘要】
2012.08.21 DE 102012016420.31.用于从含氟材料中富集贵金属的灰化设备，包括 热处理室(I)，所述热处理室(I)的内侧上具有耐火绝缘衬垫；和 废气清洁系统， 其中，所述绝缘衬垫是耐氢氟酸的并且所述废气清洁系统包括至少一个或多个酸洗涤器(3，4)和至少一个碱洗涤器(5)。2.根据权利要求1的灰化设备，其特征在于，所述废气清洁系统还包括至少一个或多个热后焚化室(2)。3.根据权利要求2的灰化设备，其特征在于，在所述至少一个热后焚化室(2)的内侧设置有耐氢氟酸的耐火绝缘衬垫。4.根据权利要求1-3的一项或多项的灰化设备，其特征在于，其还包括用于从所述热处理室(I)导出废气的废气导管(6)，并且在所述废气导管(6)内侧设置有耐氢氟酸的耐火绝缘衬垫。5.根据权利要求1-4的一项或多项的灰化设备，其特征在于，所述耐火绝缘衬垫具有重量百分比为85%或更多的氧化铝(Al2O3)成分，特别是重量百分比为88%或更多。6.根据权利要求1一5的一项或多项的灰化设备，其特征在于，热处理室(I)、后焚化室(2)和废气导管(6)包括相同或不同的绝缘衬垫。7.根据权利要求1-6的一项或多项的灰化设备，其特征在于，热处理室(I)、后焚化室(2)和/或废气导管(6)还包括外部衬垫。8.根据权利要求7的灰化设备，其特征在于，所述外部衬垫是矿物纤维。9.根据权利要求1-8的一项或多项的灰化设备，其特征在于，所述废气清洁系统包括至少一个具有双壁结构的由石墨制成的洗涤器(3)。10.根据权利要求9的灰化设备，其特征在于，所述双壁洗涤器(3)包括水冷系统。11.根据权利要求1一10的一项或多项的灰化设备，其特征在于，所述废气清洁系统包括至少一个由石墨制成的单壁洗涤器(4)。12.根据权利要求1-11的一项或多项的灰化设备，其特征在于，所述废气清洁系统包括由石墨制成的双壁洗涤器(3)和由石墨制成...
【专利技术属性】
技术研发人员：J·M·罗梅罗，H·迈耶，S·福斯，
申请(专利权)人：贺利氏贵金属有限责任两合公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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