本发明涉及回收废三元催化剂中贵金属的技术领域，具体为一种从废三元催化剂中回收铂钯铑的方法。
背景技术：
三元催化器，是安装在汽车排气系统中最重要的机外净化装置，它的外面用双层不锈薄钢板制成筒形，内部在网状隔板中间装有净化剂。净化剂实际上是起催化作用的，也称为催化剂。催化剂中起作用的是涂覆于其中的铂、钯、铑三种铂系金属。现有技术下，对废三元催化剂回收利用主要采用火法提炼，铁系金属捕获富集，然后湿法将铁块和铂族金属分离，再采用分级萃取的方法将铂族金属逐级分离并提纯，得到纯度较高的相应铂族金属。此方法的问题：1、合金铁块与酸反应速度非常缓慢；2、方法只提供得到相应铂系金属单质；3.萃取工艺会使溶液体系引入油质类物质，无法直接制成合格的化合物产品。如果要制得相应化合物成品，金属需要经过溶解，提纯，还原成单质，熔炼去除油质类物质，再溶解的工艺过程。金属必须经过两次溶解过程，工艺流程长，成本高。
技术实现要素：
为了克服现有技术存在的上述技术问题，本发明的第一目的是提供了一种新的从废三元催化剂中回收铂钯铑的方法，铂、钯、铑三种铂系金属只经过一次酸溶解，即可制成相应单质或化合物，提高生产效率，降低回收成本。
为了解决上述问题，本发明按以下技术方案予以实现的：
一种从废三元催化剂中回收铂钯铑的方法，将废三元催化剂、造渣剂加热到物料熔融状态，加入捕获剂铁系金属；将上层渣料倒出，然后将底部的含铂系金属的铁块倒出，得到含铂钯铑的合金块，含铂钯铑的合金块使用雾化工艺制成含铂钯铑的合金粉末；含铂钯铑的合金粉末和硫酸溶液反应过滤得到含铂钯铑的混合渣；含铂钯铑的混合渣与硝酸溶液反应后，过滤得到含钯的硝酸溶液和铂铑混合渣；铂铑混合渣与含盐酸、硝酸的混合酸溶液反应后，过滤得到含铂的王水溶液和铑渣；将含钯的硝酸溶液、含铂的王水溶液、铑渣制成相应的单质或化合物。
优选的，含铂钯铑的合金粉末和浓度为20％硫酸溶液，固液比为1:10反应后，反应过滤得到含铂钯铑的混合渣。
优选的，含铂钯铑的混合渣与浓度68％硝酸溶液，固液比为1:5反应后，过滤得到含钯的硝酸溶液和铂铑混合渣。
优选的，铂铑混合渣与38％盐酸：68％硝酸，体积比为4:1的混合酸溶液反应后，过滤得到含铂的王水溶液和铑渣。
优选的，含钯的硝酸溶液与盐酸溶液混合，得到含钯的王水溶液；含钯的王水溶液加入固体氧化剂，再加入氯化铵固体，氧化电位控制大于+400ev，充分反应，过滤得到含钯沉淀物；含钯沉淀物加水混合成浆状，加入氨水，反应结束，过滤得到含钯氨化溶液；含钯氨化溶液加入盐酸，反应结束，过滤得到含钯的沉淀物；含钯的沉淀物加入氯化铵溶液清洗干净，然后用丙酮清洗干净，烘干后得到二氯二氨钯。
优选的，含铂王水溶液加热浓酸，加入盐酸赶硝，赶硝结束后，加入氯化铵固体，反应结束后，过滤得到含铂沉淀物；含铂沉淀物加水成浆状，加入液体还原剂，反应结束，过滤得到铂粉，纯水清洗干净，烘干得到铂粉。
优选的，铑渣用纯水清洗干净，烘干，得到铑粉；铑粉与氯化钠粉末混合研细，在氯气流中加热，得到红色产物含铑混合物；含铑混合物用水浸泡溶解，过滤得到含铑溶液；含铑溶液加入足量的氢氧化钠溶液，过滤并洗涤干净沉淀物，得到含铑沉淀物；含铑沉淀物加入硫酸溶液溶解，得到硫酸铑溶液。
优选的，含钯的硝酸溶液与38％盐酸溶液混合，混合比例为1:3，得到含钯的王水溶液；含钯王水溶液加入固体氧化剂，再加入氯化铵固体，氧化电位控制大于+400ev，充分反应，过滤得到含钯沉淀物；含钯沉淀物加水混合成浆状，加入25％氨水，ph控制到8，反应结束，过滤得到含钯氨化溶液；含钯氨化溶液加入38％盐酸，ph控制到2，反应结束，过滤得到含钯的沉淀物；含钯沉淀物加入17％氯化铵溶液清洗干净，然后用丙酮清洗干净，65℃烘干后得到二氯二氨钯。
优选的，含铂王水溶液加热浓酸，加入38％盐酸赶硝，赶硝结束后，加入氯化铵固体，反应结束后，过滤得到含铂沉淀物；含铂沉淀物加水成浆状，加入液体还原剂，反应结束，过滤得到铂粉，纯水清洗干净，烘干得到铂粉。
优选的，铑渣用纯水清洗干净，烘干，得到铑粉；铑粉与氯化钠粉末混合研细，摩尔比为1:2，在氯气流中于550℃加热60min，得到红色产物含铑混合物；含铑混合物用水浸泡溶解，过滤得到含铑溶液；含铑溶液加入足量的氢氧化钠溶液，过滤并洗涤干净沉淀物，得到含铑沉淀物；含铑沉淀物加入硫酸溶液溶解，得到硫酸铑溶液。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)将合金铁块雾化法制成合金粉末，在酸浸除铁工艺的反应时间大大减少，效率提高；
(2)在湿法阶段，铂、钯、铑三种铂系金属只经过一次酸溶解，即可制成相应单质或化合物，提高生产效率，降低回收成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明所述的一种从废三元催化剂中回收铂钯铑的方法流程图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明公开了一种从废三元催化剂中回收铂钯铑的方法，包括
s1、在电炉里加入三元催化剂、造渣剂，加热到物料熔融状态，加入铁粉，铁富集铂系金属沉降到炉底，将上层渣料倒出，然后将底部含铂系金属的铁块倒出，得到含铂钯铑的合金块；
s2、步骤1所得的合金块使用雾化工艺制成含铂钯铑的合金粉末；
s3、步骤2所得的合金粉末和浓度为20％硫酸溶液反应，固液比1:10，反应结束后，过滤得到含铂钯铑的混合渣；
s4、步骤3所得的含铂钯铑的混合渣与浓度68％硝酸溶液反应，固液比1:5，反应结束后，过滤得到含钯的硝酸溶液，滤渣为铂铑混合渣；
s5、步骤4所得的铂铑混合渣与38％盐酸：68％硝酸＝4:1的混合酸溶液反应，固液比为1:5,反应结束后，过滤得到含铂的王水溶液和铑渣；
s6、步骤4所得的含钯硝酸溶液与38％盐酸溶液混合，混合比例为1:3，得到含钯的王水溶液；
s7、将步骤6所得的含钯王水溶液加入固体氧化剂，再加入氯化铵固体，氧化电位控制大于+400ev，充分反应，过滤得到某含钯沉淀物；
s8、将步骤7所得的含钯沉淀物加水混合成浆状，加入25％氨水，ph控制到8，反应结束，过滤得到含钯氨化溶液；
s9、将步骤8所得的含钯氨化溶液加入38％盐酸，ph控制到2，反应结束，过滤得到含钯的沉淀物；
s10、将步骤9所得含钯沉淀物加入17％氯化铵溶液清洗干净，然后丙酮清洗干净，65℃烘干后得到二氯二氨钯；
s11、步骤5所得的含铂王水溶液加热浓酸，加入38％盐酸赶硝，赶硝结束后，加入氯化铵固体，反应结束后，过滤得到含铂沉淀物；
s12、将步骤11所得含铂沉淀物加水成浆状，加入液体还原剂，反应结束，过滤得到铂粉，纯水清洗干净，烘干得到铂粉；
s13、步骤5所得的铑渣纯水清洗干净，烘干，得到铑粉；
s14、步骤13所得的铑粉与氯化钠粉末混合研细，摩尔比为1:2，在氯气流中于550℃加热60min，得到红色产物含铑混合物；
s15、将步骤14所得的含铑混合物用水浸泡溶解，过滤得到含铑溶液；
s16、将步骤15所得的含铑溶液加入足量的氢氧化钠溶液，过滤并洗涤干净沉淀物，得到含铑沉淀物；
s17、将步骤16所得的含铑沉淀物加入硫酸溶液溶解，得到硫酸铑溶液。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)将合金铁块雾化法制成合金粉末，在酸浸除铁工艺的反应时间大大减少，效率提高；
(2)在湿法阶段，铂、钯、铑三种铂系金属只经过一次酸溶解，即可制成相应单质或化合物，提高生产效率，降低回收成本。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
技术特征：
1.一种从废三元催化剂中回收铂钯铑的方法，其特征在于：将废三元催化剂、造渣剂加热到物料熔融状态，加入捕获剂铁系金属；将上层渣料倒出，然后将底部的含铂系金属的铁块倒出，得到含铂钯铑的合金块，含铂钯铑的合金块使用雾化工艺制成含铂钯铑的合金粉末；含铂钯铑的合金粉末和硫酸溶液反应过滤得到含铂钯铑的混合渣；含铂钯铑的混合渣与硝酸溶液反应后，过滤得到含钯的硝酸溶液和铂铑混合渣；铂铑混合渣与含盐酸、硝酸的混合酸溶液反应后，过滤得到含铂的王水溶液和铑渣；将含钯的硝酸溶液、含铂的王水溶液、铑渣制成相应的单质或化合物。
2.根据权利要求1所述的从废三元催化剂中回收铂钯铑的方法，其特征在于：含铂钯铑的合金粉末和浓度为20％硫酸溶液，固液比为1:10反应后，反应过滤得到含铂钯铑的混合渣。
3.根据权利要求1所述的从废三元催化剂中回收铂钯铑的方法，其特征在于：含铂钯铑的混合渣与浓度68％硝酸溶液，固液比为1:5反应后，过滤得到含钯的硝酸溶液和铂铑混合渣。
4.根据权利要求1所述的从废三元催化剂中回收铂钯铑的方法，其特征在于：铂铑混合渣与38％盐酸：68％硝酸，体积比为4:1的混合酸溶液反应后，过滤得到含铂的王水溶液和铑渣。
5.根据权利要求1所述的从废三元催化剂中回收铂钯铑的方法，其特征在于：含钯的硝酸溶液与盐酸溶液混合，得到含钯的王水溶液；含钯的王水溶液加入固体氧化剂，再加入氯化铵固体，氧化电位控制大于+400ev，充分反应，过滤得到含钯沉淀物；含钯沉淀物加水混合成浆状，加入氨水，反应结束，过滤得到含钯氨化溶液；含钯氨化溶液加入盐酸，反应结束，过滤得到含钯的沉淀物；含钯的沉淀物加入氯化铵溶液清洗干净，然后用丙酮清洗干净，烘干后得到二氯二氨钯。
6.根据权利要求1所述的从废三元催化剂中回收铂钯铑的方法，其特征在于：含铂王水溶液加热浓酸，加入盐酸赶硝，赶硝结束后，加入氯化铵固体，反应结束后，过滤得到含铂沉淀物；含铂沉淀物加水成浆状，加入液体还原剂，反应结束，过滤得到铂粉，纯水清洗干净，烘干得到铂粉。
7.根据权利要求1所述的从废三元催化剂中回收铂钯铑的方法，其特征在于：铑渣用纯水清洗干净，烘干，得到铑粉；铑粉与氯化钠粉末混合研细，在氯气流中加热，得到红色产物含铑混合物；含铑混合物用水浸泡溶解，过滤得到含铑溶液；含铑溶液加入足量的氢氧化钠溶液，过滤并洗涤干净沉淀物，得到含铑沉淀物；含铑沉淀物加入硫酸溶液溶解，得到硫酸铑溶液。
8.根据权利要求5所述的从废三元催化剂中回收铂钯铑的方法，其特征在于：含钯的硝酸溶液与38％盐酸溶液混合，混合比例为1:3，得到含钯的王水溶液；含钯王水溶液加入固体氧化剂，再加入氯化铵固体，氧化电位控制大于+400ev，充分反应，过滤得到含钯沉淀物；含钯沉淀物加水混合成浆状，加入25％氨水，ph控制到8，反应结束，过滤得到含钯氨化溶液；含钯氨化溶液加入38％盐酸，ph控制到2，反应结束，过滤得到含钯的沉淀物；含钯沉淀物加入17％氯化铵溶液清洗干净，然后用丙酮清洗干净，65℃烘干后得到二氯二氨钯。
9.根据权利要求6所述的从废三元催化剂中回收铂钯铑的方法，其特征在于：含铂王水溶液加热浓酸，加入38％盐酸赶硝，赶硝结束后，加入氯化铵固体，反应结束后，过滤得到含铂沉淀物；含铂沉淀物加水成浆状，加入液体还原剂，反应结束，过滤得到铂粉，纯水清洗干净，烘干得到铂粉。
10.根据权利要求7所述的从废三元催化剂中回收铂钯铑的方法，其特征在于：铑渣用纯水清洗干净，烘干，得到铑粉；铑粉与氯化钠粉末混合研细，摩尔比为1:2，在氯气流中于550℃加热60min，得到红色产物含铑混合物；含铑混合物用水浸泡溶解，过滤得到含铑溶液；含铑溶液加入足量的氢氧化钠溶液，过滤并洗涤干净沉淀物，得到含铑沉淀物；含铑沉淀物加入硫酸溶液溶解，得到硫酸铑溶液。
技术总结
本发明属于回收废三元催化剂中贵金属的技术领域，公开了一种从废三元催化剂中回收铂钯铑的方法，将废三元催化剂、造渣剂加热到物料熔融状态，加入捕获剂铁系金属；含铂钯铑的合金粉末和硫酸溶液反应过滤得到含铂钯铑的混合渣；含铂钯铑的混合渣与硝酸溶液反应后，过滤得到含钯的硝酸溶液和铂铑混合渣；铂铑混合渣与含盐酸、硝酸的混合酸溶液反应后，过滤得到含铂的王水溶液和铑渣；将含钯的硝酸溶液、含铂的王水溶液、铑渣制成相应的单质或化合物。本发明中铂、钯、铑三种铂系金属只经过一次酸溶解，即可制成相应单质或化合物，提高生产效率，降低回收成本。
技术研发人员：蒋发权;何天阳;朱振华;孔维龙
受保护的技术使用者：励福(江门)环保科技股份有限公司
技术研发日：2019.12.26
技术公布日：2020.03.13
声明：
“从废三元催化剂中回收铂钯铑的方法与流程” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：励福(江门)环保科技股份有限公司
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2024年12月27日 ~ 29日 
