从废催化剂中综合回收铂、铝工艺的研究

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1、分类号⋯⋯⋯⋯⋯UDC密级⋯⋯⋯⋯⋯编号⋯⋯⋯⋯⋯．十I初大·砦CENTRALSOUTHUNIVERSITY硕士学位论文论文题目．⋯⋯⋯一丛庭删．史．绽金凰蝗⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯熊立⋯焦的．王芏l勇隆整⋯⋯⋯⋯⋯学科、专业：⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯冶金王猩⋯⋯⋯⋯⋯⋯一研究生姓名：⋯⋯⋯⋯⋯⋯一王⋯⋯．明⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯导师姓名及专业技术职务⋯⋯⋯⋯⋯一戴曦⋯割．熬攮⋯⋯⋯⋯⋯．硕士学位论文密级——0IIIIIIIIIIIIIIMIIIY2197269从废催化剂中综合回收铂、铝的工艺研究Studyontherecoveryofplatinumandaluminumfromspentcatalysts作者姓名：学

2、科专业：学院(系、所)：指导教师：王明冶金工程冶金科学与工程学院戴曦副教授中南大学2012年5月答辩委员会主寡三渺，原创性声明本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名：曼堕醴日期：趔兰年上月丝日学位论文版权使用授权书本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文，允许学位

3、论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。作者签名：量蠲导师签绣喹日期：211兰年羔月丛日、耙■_、爿”、中南大学硕士学位论文摘要含铂废催化剂资源丰富，品位远高于含铂矿床，具有极高的回收价值。催化剂在高温使用过程中，部分载体会由Y．A120，转变为c【．A1203，并包裹少量铂，致使直接浸出活性组分时，铂浸出率不高，而全溶解法存在试剂消耗大，环境污染严重等缺点。基于上述全溶解法和活性组分溶解法之不足，本研究着眼二次资源综合利用，立

4、足工厂现有生产实际，结合原料成分复杂之特性，采用热酸球磨工艺、高压碱浸工艺以及烧结．溶出工艺溶解废催化剂载体，实现铂的有效富集及载体铝的综合回收。本文首先通过多种分析检测手段研究了原料性质，阐明了工艺过程原理，在此基础上，考察了不同工艺参数对载体溶出过程的影响，并将机械活化引入酸浸过程，探讨了机械活化对浸出过程的强化作用。获得主要研究成果如下：原料为成分复杂的废重整催化剂，Al主要以丫．A1203形式存在(部分0【．A1203)，另外还有少量Al、Si赋存在Na20—A1203．Si02一H20中，C和Si02含量比较高，分别为6．16％和4．54％，且成分偏析严重。高压碱浸优化工艺条件为：原

5、料于600℃焙烧1h，浸出液苛碱浓度230g／L，浸出温度260℃，苛性比1．6，浸出时间2h。一次浸出，渣率为10．52％，A1203浸出率95．93％，Si02浸出率59．71％，渣中铂含量由浸出前的0．23％提高到浸出后的2．08％，较浸出前富集了9．04倍。烧结．溶出优化工艺条件为：原料于600。C焙烧1h，烧结温度800℃，配料分子比1．2，烧结时间2h，烧结产物于95℃热水溶出10min。一次烧结．溶出，渣率为5．04％，A1203溶出率98．10％，Si02溶出率85．23％，Na20溶出率99．25％，渣中铂含量由浸出前的0．23％提高到浸出后的4．11％，较浸出前富集了17．

6、87倍。热酸球磨优化工艺条件为：原料于550。C焙烧2h，球料比13：1，磨球级配010：06：04=3：4：4，球磨机转速6r／min，浸出温度100。C，浸出时间2h，硫酸浓度50％，液固比5：1。一次浸出，渣率为10．56％，A1203浸出率95．70％，Si02浸出率9．56％，渣中铂含量由浸出前的0．25％提高到浸出后的1．80％，较浸出前富集了7．20倍。中南大学硕士学位论文摘要动力学研究表明，热酸球磨浸出较常规搅拌浸出，A1203浸出过程表观活化能降低了lO．99kJ／mol。浸出液中铝采用蒸发一结晶法以硫酸铝形式回收，产品含量和外观均满足HG／T2225—2001I型一等品硫酸

7、铝要求。碱溶(熔)工艺虽然可以降低渣率，但不利于与企业现有工艺衔接及浸出液中铝的综合回收，而且渣中钠硅渣的存在会影响后续铂回收，综合考虑上述因素，热酸球磨工艺更优。关键词铂，废催化剂，动力学，热酸球磨工艺，高压碱浸工艺，烧结．溶出工艺Il中南大学硕士学位论文ABSTRACTSpentplatinumcatalystspossesextremelyhighrecoveryvalueduetoitsa