| 专利名称： | 基于铜捕集回收铂族金属的方法 | ||
| 专利名称(英文)： | Method of recovering platinum group metals based on copper capture | ||
| 专利号： | CN201510235965.3 | 申请时间： | 20150511 |
| 公开号： | CN104988314A | 公开时间： | 20151021 |
| 申请人： | 昆明贵金属研究所 | ||
| 申请地址： | 650106 云南省昆明市高新技术开发区科技路988号昆明贵金属研究所 | ||
| 发明人： | 董海刚; 陈家林; 赵家春; 保思敏; 吴跃东; 李博捷; 杨海琼; 童伟锋; 王亚雄; 吴晓峰 | ||
| 分类号： | C22B7/00; C22B11/00; C22B15/00 | 主分类号： | C22B7/00 |
| 代理机构： | 昆明今威专利商标代理有限公司 53115 | 代理人： | 赛晓刚 |
| 摘要： | 本发明公开了基于铜捕集回收铂族金属的方法，将含铂族金属废料与铜捕集剂、添加剂、粘结剂按比例混合、细磨后，加水制成球团，烘干，置于坩埚内加入一定的还原煤在一定的温度下进行还原；将还原所得的金属化球团破碎、球磨后，进行重选分离，获得的精矿为含铂族金属的金属铜粉，实现了铂族金属的回收。本发明工艺流程简单，还原温度低，所用设备均为常规冶金、选矿设备，易于实施；铂族金属回收率大于99％，重选尾矿中铂族金属含量小于10g/t。采用本发明可有效从失效汽车催化剂、石油化工催化剂、精细化工催化剂中回收铂族金属，无有害气体排出，尾矿可作为建材原料，整个过程清洁无污染。 | ||
| 摘要(英文)： | The invention discloses a method of recovering platinum group metals based on copper capture. The method comprises the steps that platinum group metal contained waste is proportionally mixed with a copper capturing agent, an additive and a binding agent, and is subjected to fine grinding and then water adding to be pelletized, dried, placed in a crucible, and reduced at a certain temperature after certain reducing coal is added; metallized pellets obtained by reduction are broken, and the broken metalized pellets are subjected to ball milling and then gravity separation; and obtained ore concentrate is metal copper powder containing the platinum group metals, thereby realizing the recovery of the platinum group metals. The method is simple in technological process; and the reduction temperature is low; used equipment is conventional metallurgy and ore-dressing equipment, so that the method is easy to implement; a recovery rate of the platinum group metals is greater than 99%; the content of the platinum group metals in gravitation separation tailings is less than 10g/t; with the adoption of the method, the platinum group metals can be effectively recovered from spent auto-catalysts, catalysts for petrochemical industry and catalysts for fine chemicals; no harmful gas is discharged; the tailings can serve as raw building materials; and the whole process is clean and pollution-free. | ||
1.基于铜捕集回收铂族金属的方法，其特征在于包含以下工艺步骤： (1)混合、制团； (2)还原； (3)重选分离, 具体步骤为：将含铂族金属废料与铜捕集剂、添加剂、粘结剂按一定比例混合、细磨后，加水制成球团，烘干，置于坩埚内加入一定的还原剂在一定的温度下进行固态还原；将还原所得的金属化球团破碎、球磨后，进行重选分离，获得的精矿为含铂族金属的金属铜粉。
2.根据权利要求1所述的基于铜捕集回收铂族金属的方法，其特征在于步骤(1)所述的铜捕集剂为氧化铜、碳酸铜、氢氧化铜中的一种或多种，用量为铂族金属废料重量的20～80％。
3.根据权利要求1所述的从基于铜捕集回收铂族金属的方法，其特征在于步骤(1)所述还原剂为煤、焦炭中的任意一种，用量为铂族金属废料重量的5～10％；所述的添加剂为石灰、石英砂、硼砂，其中石灰用量为铂族金属废料重量的0～15％，石英砂用量为0～20％，硼砂用量为3～5％；粘结剂为羧甲基纤维素或淀粉，用量为0.5～1％。
4.根据权利要求1所述的基于铜捕集回收铂族金属的方法，其特征在于，步骤(1)所述的还原温度为400～800℃，熔炼时间为5～10h。
1.基于铜捕集回收铂族金属的方法，其特征在于包含以下工艺步骤： (1)混合、制团； (2)还原； (3)重选分离, 具体步骤为：将含铂族金属废料与铜捕集剂、添加剂、粘结剂按一定比例混合、细磨后，加水制成球团，烘干，置于坩埚内加入一定的还原剂在一定的温度下进行固态还原；将还原所得的金属化球团破碎、球磨后，进行重选分离，获得的精矿为含铂族金属的金属铜粉。
2.根据权利要求1所述的基于铜捕集回收铂族金属的方法，其特征在于步骤(1)所述的铜捕集剂为氧化铜、碳酸铜、氢氧化铜中的一种或多种，用量为铂族金属废料重量的20～80％。
3.根据权利要求1所述的从基于铜捕集回收铂族金属的方法，其特征在于步骤(1)所述还原剂为煤、焦炭中的任意一种，用量为铂族金属废料重量的5～10％；所述的添加剂为石灰、石英砂、硼砂，其中石灰用量为铂族金属废料重量的0～15％，石英砂用量为0～20％，硼砂用量为3～5％；粘结剂为羧甲基纤维素或淀粉，用量为0.5～1％。
4.根据权利要求1所述的基于铜捕集回收铂族金属的方法，其特征在于，步骤(1)所述的还原温度为400～800℃，熔炼时间为5～10h。
翻译：技术领域
本发明涉及基于铜捕集回收铂族金属的方法，具体涉及基于铜捕集从失效汽车尾气 催化剂、石油化工催化剂、精细化工催化剂等含铂族金属废料中回收铂族金属的方法。
背景技术
我国铂族金属矿产资源十分贫乏，远景储量不到400吨，我国每年从铂族金属矿产 资源中产出的铂族金属仅3吨左右。目前，我国处于经济快速发展时期，铂族金属用量 逐年增加，已成为世界铂族金属第一消耗大国，我国铂族金属年需求量达到140吨以上， 依靠矿产资源远不能满足工业发展的需要，供需矛盾十分突出。我国汽车、石油化工及 精细化工等产业处于高速发展阶段，需要使用大量的铂族金属催化剂。随着铂族金属产 品的不断更新换代，产生大量的失效汽车尾气净化催化剂、石油重整催化剂、精细化工 行业催化剂等铂族金属废料。因此，开展铂族金属废料高效回收，实现资源循环利用， 是解决我国铂族金属矿产资源严重不足、供需矛盾突出问题的必然选择。同时，也具有 明显的经济效益。
目前，从铂族金属废料中回收铂族金属分为湿法和火法工艺。湿法工艺一般都是将 铂族金属溶解，再通过后续精炼回收，铂族金属的回收率偏低，产生大量的废液严重污 染环境。火法工艺中以等离子熔炼铁捕集、电炉熔炼铜捕集回收铂族金属技术在国外应 用较为广泛，但对技术要求高。专利ZL03818803.1、ZL200480006344.8提到将含有铂 族金属的物料、氧化铜、固体炭、熔剂装入密闭电炉中在1200～1500℃温度下熔炼5～10h， 铂族金属富集在熔融的金属铜中，在氧化炉中熔融铜通入富氧空气进行氧化吹炼，将氧 化层倒出，获得铂族金属富集物中铂族金属含量大于28％，熔炼渣中铂族金属含量小于 2g/t。
发明内容
本发明的目的是针对现有铂族金属废料回收技术存在的问题，提出了基于铜捕集回 收铂族金属的方法，实现铂族金属的高效回收，工艺简单，还原温度低，清洁无污染， 易于实施。
本发明所述的基于铜捕集回收铂族金属的方法包括：
(1)混合、制团：将含铂族金属废料与铜捕集剂、添加剂、粘结剂按一定比例混 合、细磨后，加水制成直径为10～20mm球团，烘干；
(2)还原：将步骤(1)所得的球团置于坩埚内在还原炉内加入一定的还原剂在 400～800℃下还原5～10h，还原产物为金属化球团；
(3)重选分离：将步骤(2)所得的金属化球团破碎、球磨后，矿浆进行重选分离， 获得的精矿即为含铂族金属的金属铜粉，实现铂族金属的回收。
本发明的原理在于，一、在还原过程中，球团内氧化铜被还原为金属铜并捕集铂族 金属形成合金。二、还原球团经破碎、球磨后，根据球团内非金属与金属相比重的差异， 采用重选方式分离，获得的精矿即为含铂族金属的金属铜粉，实现铂族金属的回收。
本发明的优点主要在于，基于铜捕集回收铂族金属工艺，采用固态还原+摇床分离 这一冶金、选矿结合的技术路线实现铂族金属的回收。工艺流程简单，还原温度低 (400～800℃)，铂族金属回收率高(99％以上)，重选尾矿中铂族金属含量小于10g/t， 反应条件和技术要求低，所用设备均为常规冶金、选矿设备，易于实施；整个过程清洁 无污染。采用本发明可有效从失效汽车催化剂、石油化工催化剂、精细化工催化剂中回 收铂族金属，无有害气体排出，尾矿可作为建材原料。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
图1为本发明的工艺流程示意图。
具体实施方式
本发明先后进行过多次试验，现举一部分试验结果作为参考实施例对发明进行进一 步详细描述及验证其效果。
实施例1，参见附图1，将200g失效汽车催化剂(其中SiO240％左右，Al2O335％ 左右，MgO8％左右，Pt 357.49g/t，Pd 963.77g/t，Rh 192.90g/t)与100g氧化铜、20g石 灰、2g羧甲基纤维素混合后细磨，加水制成球团，烘干，置于坩埚中加入煤粉，在还原 炉内进行还原，还原温度600℃，时间10h，将还原产物破碎、细磨后，采用摇床进行 重选分离，获得含铂、钯、铑的金属铜粉，Pt、Pd、Rh的回收率分别为99.3％、99.3％、 99.2％，尾渣中Pt、Pd、Rh总量小于20g/t。
实施例2，参见附图1，将200g失效石化催化剂(以Al2O3为载体，Pt 0.37％)与100g 氧化铜、20g石灰、40g石英砂、10g硼砂，2g羧甲基纤维素混合后细磨，加水制成球 团，烘干，置于坩埚中加入煤粉，在还原炉内进行还原，还原温度600℃，时间8h，将 还原产物破碎、细磨后，采用摇床进行重选分离，获得含铂的金属铜粉，Pt的回收率为 99.5％，尾渣中Pt含量小于15g/t。
实施例3，参见附图1，将200g失效汽车催化剂(其中SiO240％左右，Al2O335％ 左右，MgO8％左右，Pt 199.6g/t，Pd 2037.8g/t，Rh 215.9g/t)与100g氧化铜、20g石灰、 10g硼砂，20g石英砂、2g羧甲基纤维素混合后细磨，加水制成球团，烘干，置于坩埚 中加入煤粉，在还原炉内进行还原，还原温度700℃，时间8h，将还原产物破碎、细磨 后，采用摇床进行重选分离，获得含铂、钯、铑的金属铜粉，Pt、Pd、Rh的回收率均 为99.2％，尾渣中Pt、Pd、Rh总量小于20g/t。
实施例4，参见附图1，将200g失效双氧水催化剂(以Al2O3为载体，Pd 0.23％) 与160g碳酸铜、20g石灰、40g石英砂、10g硼砂，2g羧甲基纤维素混合后细磨，加水 制成球团，烘干，置于坩埚中加入煤粉，在还原炉内进行还原，还原温度800℃，时间 8h，将还原产物破碎、细磨后，采用摇床进行重选分离，获得含钯的金属铜粉，Pd的 回收率为99.4％，尾渣中Pd含量小于12g/t。
