對(duì)于不同廢催化劑,從中提取金屬和合金的工藝技術(shù)不同。含銀、鉑和銠等貴金屬?gòu)U催化劑回收利用主要方法有:
高溫?fù)]發(fā)法:在某些氣體存在下加熱物料,使貴金屬以氯化物形式揮發(fā)出來(lái),經(jīng)吸收后提取其中的貴金屬。
載體溶解法:用酸或堿將載體全部溶解而金屬留在渣中,再?gòu)脑刑崛≠F金屬。
選擇性溶解法:即載體不溶,選擇特殊溶劑將鉑等貴金屬溶出,從溶液中提取金屬組分。
全溶法:將載體及貴金屬一次性全部溶入溶液中,然后采取離子交換或萃取法回收溶液中的貴金屬。
火法熔煉:在高溫下把貴金屬和載體進(jìn)行分離。
燃燒法:對(duì)于載體為碳質(zhì)的催化劑,將載體燃盡后提取其中的貴金屬。
全球每年產(chǎn)生的廢催化劑約50萬(wàn)噸至70萬(wàn)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(lái)的環(huán)境問(wèn)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(jià)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。
利用甲醇和鹽酸的混合溶液與貴金屬催化劑混合,通過(guò)甲醇和鹽酸反應(yīng)得到的一氯甲烷和釋放的氫離子溶解貴金屬催化劑表面的貴金屬,將中毒失去活性的表面的貴金屬溶解后,再經(jīng)過(guò)加熱,使得被溶解的貴金屬還原,使其重新獲得活性,完成貴金屬催化劑的回收。本發(fā)明使用的甲醇和鹽酸的混合溶液作為溶劑,相比較現(xiàn)有技術(shù)的王水,,揮發(fā)后不會(huì)對(duì)環(huán)境和操作人員造成毒害,而且甲醇和鹽酸均為成本低廉的化學(xué)試劑,而且利用本發(fā)明提供的方法回收貴金屬催化劑的回收率為99%以上,操作步驟簡(jiǎn)單,適合大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)。
盡管貴金屬二次資源的種類很多、含量差異很大,要找到1種統(tǒng)一的無(wú)害化處置模式是不可能的,但遵循一定的規(guī)律,可以減少回收利用過(guò)程中的二次污染,向著無(wú)害化的境界前進(jìn)。
(1)回收利用工藝的性。在制定貴金屬二次資源回收利用方案時(shí),除了考慮貴金屬的回收率以外,將回收利用過(guò)程中的二次廢氣、廢液和廢渣的治理問(wèn)題放在與貴金屬的回收利用率同等重要的地位。如果某一回收方案不能解決二次污染問(wèn)題,則必須放棄該回收工藝。
(2)以廢治廢。用其它廢棄物作為處置貴金屬二次資源的原料,達(dá)到以廢治廢的目的,是貴金屬?gòu)U料無(wú)害化處置的較好方法。例如,用其它行業(yè)產(chǎn)生的酸性、堿性廢水作為貴金屬?gòu)U料處置過(guò)程中的酸堿,以電鍍廢水作為貴金屬?gòu)U料處置過(guò)程中的含氰溶液等都能夠達(dá)到以廢治廢的目的。對(duì)于含貴金屬較高的固體廢料,可以作為冶煉廠冶煉過(guò)程的添加物料,盡量減少單獨(dú)處置貴金屬二次資源的數(shù)量。
(3)生物處理。許多生物體對(duì)金銀等貴金屬有特殊的親和力,利用某些特殊的和其它生物體處置含貴金屬的廢料具有較大的應(yīng)用前景。該方法能夠大大減少貴金屬二次資源處置過(guò)程中的酸堿和氰化物的使用量,大大減少火法處置過(guò)程中的煙塵排放量。
(4)集中處理。將含貴金屬的廢料盡可能集中處置是減少二次資源回收利用過(guò)程中二次污染的一條有效途徑。集中處置過(guò)程中能夠充分利用各類廢棄物的有用資源,利用較高投資的處置設(shè)備解決回收過(guò)程中的二次污染問(wèn)題,盡可能向著無(wú)害化的程度邁進(jìn)。
(5)滯后處理。對(duì)于目前暫時(shí)無(wú)法做到無(wú)害化處置的貴金屬?gòu)U料,將這些廢料暫時(shí)集中放置是一條明智之舉。例如,各類電器的板卡、顯示器等如果沒(méi)有真正的無(wú)害化處置方案,經(jīng)過(guò)適當(dāng)拆解后集中儲(chǔ)存,待找到科學(xué)合理的無(wú)害化處置方案后再統(tǒng)一處置,比現(xiàn)在簡(jiǎn)單地用火法或酸堿浸泡處置要對(duì)環(huán)境有利得多。