【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及有色金屬資源循環綜合利用領域。具體涉及一種失效含鉑族金屬催化劑與鎂渣的協同處理資源化利用方法。
技術介紹
1、我國是金屬鎂的生產大國，僅2022年金屬鎂產量約為93萬噸，90%以上的金屬鎂的采用皮江法進行生產，該工藝每生產1噸原鎂約產生5—10噸的鎂渣，僅2022年產出鎂渣有450萬噸，我國的鎂渣堆存量十分巨大，但利用率較低，大量鎂渣采用堆存處理，造成嚴重的資源浪費和環境負擔。我國《關于加快推動工業資源綜合利用的實施方案》中也提出鎂渣綜合利用率不低于70%，說明鎂渣具有巨大的利用價值，亟需綜合治理。失效含鉑族金屬催化劑是汽車工業、石油化工中常用的催化劑，其中含有pt、pd、rh等高價值的貴金屬元素，含量約為2000g/t以上。以失效汽車催化劑為例，截至2023年9月中國汽車保有量達3.3億輛，隨著新能源汽車的不斷發展和進步，大批燃油汽車將面臨報廢，2022年全國汽車理論報廢量約1800萬輛，每輛報廢車輛汽車尾氣凈化催化劑約含2g鉑族金屬，我國每年將有36噸的鉑族金屬等待回收，是寶貴的貴金屬資源。目前我國主要采用火法熔煉工藝從失效含鉑族金屬催化劑中回收貴金屬，火法熔煉捕集回收失效含鉑族金屬催化劑的方法是向等離子爐或電弧爐中加入原料及造渣劑、捕集劑、還原劑、助熔劑等輔料進行熔煉，捕集劑主要包括鐵、銅、鉛、鉍、鎳，或其他一種或多種金屬捕集劑，所得鉑族金屬pt、pd、rh捕集進入合金相中。
2、中國專利cn111893314a專利專利技術了一種采用鐵為捕集劑捕集廢催化劑中鉑族金屬的方法，cn113684372a
3、中國專利cn111705223a專利中提出了一種用鉛玻璃協同處理廢催化劑回收鉑族金屬的方法，該方法能有效地將兩種廢料協同處理，但熔煉后得到鉛合金，在后續處理過程中重金屬鉛會對環境造成一定的污染。cn114058852a專利中將含銅電鍍污泥和失效含鉑族金屬催化劑混合，添加造渣劑和助溶劑后熔煉將鉑族金屬進行回收，但其含銅電鍍污泥中含有8%—15%?s，在熔煉過程中會產生so2或so3污染環境。
4、因此，在生產綠色、環境友好的背景下，固廢減量和以廢制廢是現如今回收含pt、pd、rh的失效含鉑族金屬催化劑新方向。
技術實現思路
1、本專利技術的目的提供一種失效含鉑族金屬催化劑與鎂渣的協同處理資源化利用方法，該方法將失效含鉑族金屬催化劑、鎂渣和少量助溶劑等球團預制熔融，富集其中鉑族金屬pt、pd、rh，該方法不再另外添加金屬捕集劑和造渣劑，有效降低生產成本，同時實現了鎂渣的再利用，環保綠色，提高了固廢資源綜合利用率。解決了失效含鉑族金屬催化劑與鎂渣中有價金屬的綜合回收利用問題。
2、為達到上述目的，本專利技術提供的技術方案為：
3、一種失效含鉑族金屬催化劑與鎂渣的協同處理資源化利用方法，按如下步驟依次進行：
4、a、預處理：將失效含鉑族金屬催化劑和鎂渣進行碎化、細磨處理，失效含鉑族金屬催化劑碎化后物料粒徑小于12mm，細化后物料粒徑為60-200目；
5、b、球團預制：將步驟a中所得失效含鉑族金屬催化劑100份與鎂渣粉末20—100份：均勻混合，添加硼砂4—6份或氟化鈣3—4份，混合物加入粘結劑1—4份和水2—5份進行球團預制，預制球團為橢球狀，橢球狀球團尺寸為長×寬×高為27—29mm×17—19mm×11—13mm；所述份數為重量份數；
6、c、烘干：將步驟b所得球團進行烘干處理，烘干溫度為120℃-300℃，烘干時間大于3h；
7、d、熔融富集：將步驟c中所得干燥球團置于超重力熔融爐中進行高溫熔融富集，熔融時溫度區間為1500℃-1800℃，物料停留時間為1—24h，得到熔融液；
8、e、超重力渣金分離：將步驟d所得熔融液經過超重力渣金分離后分別倒出自然冷卻，得到含鉑鈀銠合金；所述熔融液在超重力熔融爐中進行，在倒出玻璃態渣與含鉑鈀銠合金前0.5—5h開啟超重力設備，轉速為200-800r/min，超重力渣金分離后產生的上層熔煉渣倒出后自然冷卻，下層含鉑鈀銠合金倒出進行精煉處理。
9、所述失效含鉑族金屬催化劑為失效汽車尾氣凈化催化劑、失效異構化載體催化劑、失效丙烷脫氫催化劑中的一種或兩種以任意比例混合；所述鎂渣為皮江法煉鎂生產過程中產生工業固體廢棄物。
10、所述粘結劑為膨潤土、甲基纖維素或羧甲基纖維素鈉中的一種或兩種以任意比例混合。
11、所述含鉑鈀銠合金為含鉑合金、含鈀合金、含銠合金或其中的兩種或三種，其中鉑鈀銠為任意比例。
12、本專利技術的有益效果：
13、1、本專利技術所述的鎂渣作為富集劑，可直接富集失效含鉑族金屬催化劑中鉑族金屬，無需再添加其他金屬捕集劑和造渣劑，且鎂渣為皮江法煉鎂過程所得固體廢棄物，廉價易得，顯著降低工藝成本。
14、2、本專利技術所述的方法是利用鎂渣進行富集，較之采用鉛、鎳、銅等重金屬來說，避免了重金屬帶來的環境污染，更適應于工業化生產。
15、3、本專利技術所述失效含鉑族金屬催化劑和鎂渣均為廢棄物，采用本方法可以有效減少危險廢棄物和固體廢棄物的排放，達到資源綜合利用的效果。
16、4、本專利技術所述熔煉后得到的玻璃態渣是一種無毒無害的產品，經二次提煉后可以用于制作微晶玻璃或建筑材料輔料，整個生產環節綠色環保。
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1.失效含鉑族金屬催化劑與鎂渣的協同處理資源化利用方法，其特征為，按如下步驟依次進行：
2.根據權利要求1所述的失效含鉑族金屬催化劑與鎂渣的協同處理資源化利用方法，其特征為，所述失效含鉑族金屬催化劑為失效汽車尾氣凈化催化劑、失效異構化載體催化劑、失效丙烷脫氫催化劑中的一種或兩種以任意比例混合；所述鎂渣為皮江法煉鎂生產過程中產生工業固體廢棄物。
3.根據權利要求1或2所述的失效含鉑族金屬催化劑與鎂渣的協同處理資源化利用方法，其特征為，所述粘結劑為膨潤土、甲基纖維素或羧甲基纖維素鈉中的一種或兩種以任意比例混合。
4.根據權利要求1或2所述的失效含鉑族金屬催化劑與鎂渣的協同處理資源化利用方法，其特征為，所述含鉑鈀銠合金為含鉑合金、含鈀合金、含銠合金或其中的兩種或三種，其中鉑鈀銠為任意比例。
5.根據權利要求3所述的失效含鉑族金屬催化劑與鎂渣的協同處理資源化利用方法，其特征為，所述含鉑鈀銠合金為含鉑合金、含鈀合金、含銠合金或其中的兩種或三種，其中鉑鈀銠為任意比例。
【技術特征摘要】
1.失效含鉑族金屬催化劑與鎂渣的協同處理資源化利用方法，其特征為，按如下步驟依次進行：
2.根據權利要求1所述的失效含鉑族金屬催化劑與鎂渣的協同處理資源化利用方法，其特征為，所述失效含鉑族金屬催化劑為失效汽車尾氣凈化催化劑、失效異構化載體催化劑、失效丙烷脫氫催化劑中的一種或兩種以任意比例混合；所述鎂渣為皮江法煉鎂生產過程中產生工業固體廢棄物。
3.根據權利要求1或2所述的失效含鉑族金屬催化劑與鎂渣的協同處理資源化利用方法，其特征為...
【專利技術屬性】
技術研發人員：韓繼標，楊泉，李勇，趙雨，吳喜龍，馬王蕊，寧顯雄，魯俊余，付豪，張天琦，
申請(專利權)人：貴研資源易門有限公司，
類型：發明
國別省市：
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