全球每年產(chǎn)生的廢催化劑約50萬噸至70萬噸,其中含有大量的貴金屬(如Pt、Pd、Rh和Ru等),將其作為二次資源加以回收利用,不僅可以直接獲得一定的經(jīng)濟(jì)效益,還可以提高資源的利用率,減少催化劑帶來的環(huán)境問題。如果這些廢催化劑不回收直接扔掉不僅浪費(fèi)資源而且造成環(huán)境污染。鉑族金屬在地殼中的含量甚微且價格昂貴,所以回收這些金屬在經(jīng)濟(jì)方面、科研方面還是在環(huán)保方面均有重要意義。
隨著工業(yè)的發(fā)展,我國廢催化劑的數(shù)量逐年增加,其回收工作也引起一定重視。目前國內(nèi)從廢催化劑中回收金屬的工藝基本以酸堿法為主,工藝流程長,貴金屬回收率有待提高,實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生大量酸氣及廢渣,需要開發(fā)與推廣新的回收技術(shù),在回收廢催化劑時不應(yīng)將目標(biāo)僅僅放在活性組分的回收上,對于載體及溶劑組分也應(yīng)一并加以回收利用。
催化在人類文明進(jìn)步與世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展中扮演著非常重要的角色。它能夠以一種,綠色和經(jīng)濟(jì)的方式將原材料轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂懈吒郊又档幕ぎa(chǎn)品和燃料等,因而被廣泛應(yīng)用于能源,化工,食品,醫(yī)藥,電子等各個領(lǐng)域。目前,全世界90%以上的化學(xué)生產(chǎn)過程都離不開催化。毫不夸張地說,催化領(lǐng)域的每一次重大突破,都極大地改變了人類的生產(chǎn)與生活方式。
在石油工業(yè)中常常使用以氧化鋁(A12O3)、氧化硅、石墨等載體的鉑催化劑。從這類失效的催化劑中再生回收鉑的常用方法有王水溶解法(溶解鉑)、硫酸溶解法(溶解其它雜質(zhì))、熔煉合金法(熔煉成合金后用王水溶解,氯化銨沉鉑,使其與其它元素分離而得到鉑)。
利用鍍鉑、涂鉑的廢料中基體金屬與鉑的熱膨脹系數(shù)不同,在加熱條件下使鉑層發(fā)生脹裂,可從鍍鉑、涂鉑的廢料中回收鉑。將鍍鉑廢件放在750℃~950℃中,在氧化氣氛中恒溫30min,在上述的溫度范圍內(nèi)鉑不被氧化,而與鉑層接的基體金屬(如Mo,W)的表面則被氧化,用5%NaOH(NaHCO3或NH4OH)堿液溶解結(jié)合層的基體金屬氧化物。通過振蕩后鉑層即脫落,沉于堿液槽底,在780℃~950℃下,將含鉑的沉淀加熱氧化,以升華基體金屬,再經(jīng)堿煮(或酸處理)含鉑殘渣,以進(jìn)一步除去賤金屬,經(jīng)洗滌后,殘渣再用王水溶解,過濾、趕硝、用水稀釋調(diào)節(jié)pH=5~6,水解除雜,用NH4Cl沉鉑,獲得(NH4)2PtCl6鍛燒得純海綿鉑。