阅读说明：本技术 一种从难处理含钯废催化剂中高效富集贵金属的方法 (Method for efficiently enriching noble metals from difficultly-treated palladium-containing waste catalyst ) 是由 钟清慎 贺秀珍 李芬霞 赵彦才 于 2019-10-23 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种从难处理含钯废催化剂中高效富集贵金属的方法,包括：加热含钯废催化剂、铜泥加压渣、还原剂和助熔剂并保温；冷却分离渣和贵铅合金,磨碎,取样分析含量；贵铅合金真空熔融蒸馏分离,得到真空炉稀贵合金和铅铋合金,将贵金属与铅铋分离。本发明采用熔融低温碱性富集熔炼法处理高硅、铝载体型高、低品位含钯废催化剂与铜阳极泥加压渣,实现金银铂族贵金属与铅铋和稀散稀贵金属元素的梯级综合利用,流程最短、成本最低、效率最高；含钯废催化剂比率可大可小、处理能力灵活,实现富集熔炼处理,不影响铂族贵金属的富集熔炼；采用熔融低温碱性熔炼技术,熔炼温度远低于造锍熔炼,大幅度降低能耗,从而降低难处理废催化剂的加工成本。(The invention discloses a method for efficiently enriching noble metals from a difficult-to-treat palladium-containing waste catalyst, which comprises the following steps: heating the palladium-containing waste catalyst, the copper mud pressurized slag, the reducing agent and the fluxing agent and preserving heat; cooling and separating slag and precious lead alloy, grinding, sampling and analyzing the content; and (3) carrying out vacuum melting, distillation and separation on the noble lead alloy to obtain the rare noble alloy and the lead bismuth alloy of the vacuum furnace, and separating the noble metal from the lead bismuth. The invention adopts a melting low-temperature alkaline enrichment smelting method to treat high-silicon and aluminum carrier type high-and low-grade palladium-containing waste catalyst and copper anode mud pressurized slag, realizes the cascade comprehensive utilization of gold, silver and platinum noble metals, lead, bismuth and rare and precious metal elements, and has the advantages of shortest flow, lowest cost and highest efficiency; the ratio of the palladium-containing waste catalyst can be large or small, the treatment capacity is flexible, the enrichment smelting treatment is realized, and the enrichment smelting of platinum group noble metals is not influenced; the smelting temperature is far lower than that of matte smelting by adopting a smelting low-temperature alkaline smelting technology, so that the energy consumption is greatly reduced, and the processing cost of the waste catalyst difficult to treat is reduced.)

一种从难处理含钯废催化剂中高效富集贵金属的方法

技术领域

本发明属于稀贵金属火法冶金和真空冶金技术领域，具体涉及一种从难处理含钯废催化剂中高效富集贵金属的方法。

背景技术

由于铂族金属二次资源品位较高，其载体通常为堇青石或氧化铝载体，直接采用全湿法工艺处理时，浸出渣含铂族金属仍然较高，需要对浸出渣多次反复湿法处理，流程较长，故铂族金属一次直收率并不高，导致试剂消耗量大，同时产生了大量的高盐酸性废水，此外，由于大量硅、铝溶解，液固分离困难，存在加工成本高和环境污染的问题。

含钯废催化剂是铝硅酸盐型载体催化剂，二氧化硅、氧化铝等含量较高，熔点相应较高，其中钯为有效催化组分，其他金属含量很少，并且含有较高的硫。采用火法冶金富集熔炼时，一般渣型的炉渣熔点很高，熔化困难，能耗高。

发明内容

本发明的目的是提供一种从难处理含钯废催化剂中高效富集贵金属的方法，以解决上述问题。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种从难处理含钯废催化剂中高效富集贵金属的方法，包括如下步骤：

A、分别准确称取磨碎后的含钯废催化剂、铜泥加压渣、还原剂和助熔剂混合均匀，装入外套石墨坩埚的粘土坩埚中；

B、将装有配料的坩埚加热至1250-1350℃，并保温45-60min；

C、熔炼样品均出炉后，急冷或自然冷却至常温，倒出凝固的炉渣和贵铅合金或小心砸碎坩埚并仔细分离渣和贵铅合金，分别在电子秤上准确称量其质量，再分别在振动磨样机上磨碎，取样分析其贱金属或氧化物含量以及贵金属含量；

D、将贵铅合金送至真空冶金炉进行真空熔融蒸馏分离，得到真空炉稀贵合金和铅铋合金，将贵金属与铅铋分离。

为了进一步实现本发明，步骤A中所述含钯废催化剂的加入量为铜泥加压渣质量的7-21%。

为了进一步实现本发明，步骤A中所述还原剂为焦炭粉，焦炭粉的加入量为铜泥加压渣质量的3-5%。

为了进一步实现本发明，步骤A中所述助熔剂为碳酸钠，碳酸钠的加入量为铜泥加压渣质量的7-21%。

为了进一步实现本发明，步骤D中所述真空熔融蒸馏分离的真空度为3-18Pa、温度为1000-1050℃、时间为2.0-3.0h。

本发明相较于现有技术的有益效果为：

由于铂、钯与金、银、铅、铋、碲、硒等具有相似的晶格结构和相近的晶格半径，可以在广泛的成分范围形成连续固溶体合金或者金属间化合物，它们之间也可在广泛的成分范围内形成连续固溶体——贵铅合金，因此熔融状态的多元贵铅合金是铂、钯的高效捕集剂。

熔炼过程首先是铅铋等氧化物与还原剂焦炭发生还原反应，硅、铝、钙、钡、镁的氧化物与助熔剂碳酸钠等造渣，形成流动性强的熔融低温碱性熔渣，铅铋等与稀贵金属单质形成低温贵铅合金熔体，由于熔渣与熔体互不相溶，贵金属单质全部进入贵铅合金中。

由于铂、钯载体催化剂氧化铝组分含量高，采用火法冶金富集熔炼时，一般渣型的炉渣熔点很高，熔化困难，能耗高，为了降低熔化温度和熔炼成本，采用碱法冶金工艺中的熔融低温碱性熔炼法，将含钯废催化剂与铜阳极泥加压渣、助熔剂等混合配料，进行熔融低温碱性富集熔炼，将稀贵金属高效富集于多金属贵铅合金中，然后再用真空冶金蒸馏分离贵铅合金，将银、金、铂、钯等贵金属与铅铋分离，得到稀贵合金和铅铋合金。

含钯废催化剂成分（单位：/Pt、Pd、Au，g/t，其余%）：Au38.8、Pd1060、Pt157、CaO0.15、MgO 0.055、Al₂O₃70.81、SiO₂13.26。

（1）本发明采用熔融低温碱性富集熔炼法处理高硅、铝载体型高、低品位含钯废催化剂与铜阳极泥加压渣可以实现金银铂族贵金属与铅铋和稀散稀贵金属元素的梯级综合利用，流程最短、成本最低、效率最高；

（2）含钯废催化剂比率可大可小、处理能力比较灵活，从7%至21%均可以实现富集熔炼处理，不影响铂族贵金属的富集熔炼；

（3）采用熔融低温碱性熔炼技术，熔炼温度较低，范围为1250-1350℃，远低于造锍熔炼的1450-1550℃，大幅度降低能耗，从而降低难处理废催化剂的加工成本；

（4）与传统湿法工艺或双湿法工艺相比，一步处理的金属直收率更高，渣含有价金属含量低；采用熔融低温碱性富集熔炼法处理高硅铝载体型低品位含钯废催化剂，经过一步富集熔炼，铂、钯直收率可以达到98%-99%。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明做进一步说明。

一种从难处理含钯废催化剂中高效富集贵金属的方法，包括如下步骤：

A、分别准确称取磨碎后的含钯废催化剂、铜泥加压渣、还原剂和助熔剂混合均匀，装入外套石墨坩埚的粘土坩埚中，其中含钯废催化剂的加入量为铜泥加压渣质量的7-21%，还原剂焦炭粉的加入量为铜泥加压渣质量的3-5%，助熔剂碳酸钠的加入量为铜泥加压渣质量的7-21%；

B、将装有配料的坩埚加热至1250-1350℃，并保温45-60min；

C、熔炼样品均出炉后，急冷或自然冷却至常温，倒出凝固的炉渣和贵铅合金或小心砸碎坩埚并仔细分离渣和贵铅合金，分别在电子秤上准确称量其质量，再分别在振动磨样机上磨碎，取样分析其贱金属或氧化物含量以及贵金属含量；

D、将贵铅合金送至真空冶金炉进行真空熔融蒸馏分离，真空熔融蒸馏分离的真空度为3-18Pa、温度为1000-1050℃、时间为2.0-3.0h，得到真空炉稀贵合金和铅铋合金，将贵金属与铅铋等分离。

实施例1：

铜泥加压渣成分（单位：%，Au、Pd、Pt g/t）Ag13.79、Au2710、Pd236、Pt139、Ni3.60、Cu0.89、Pb21.84、Bi3.12、Se3.78、Te1.93。

A、分别准确称取磨碎后的含钯废催化剂、铜泥加压渣、还原剂和助熔剂混合均匀，装入外套石墨坩埚的粘土坩埚中，其中含钯废催化剂的加入量为铜泥加压渣质量的7-21%，还原剂焦炭粉的加入量为铜泥加压渣质量的3-5%，助熔剂碳酸钠的加入量为铜泥加压渣质量的7-21%；

B、将装有配料的坩埚加热至1250-1350℃，并保温45-60min；

C、熔炼样品均出炉后，急冷或自然冷却至常温，倒出凝固的炉渣和贵铅合金或小心砸碎坩埚并仔细分离渣和贵铅合金，分别在电子秤上准确称量其质量，再分别在振动磨样机上磨碎，取样分析其贱金属或氧化物含量以及贵金属含量；

D、将贵铅合金送至真空冶金炉进行真空熔融蒸馏分离，真空熔融蒸馏分离的真空度为3-18Pa、温度为1000-1050℃、时间为2.0-3.0h，得到真空炉稀贵合金和铅铋合金，将贵金属与铅铋等分离。

实施例2：

A、分别准确称取磨碎后的含钯废催化剂、铜泥加压渣、还原剂和助熔剂混合均匀，装入外套石墨坩埚的粘土坩埚中，其中含钯废催化剂的加入量为铜泥加压渣质量的7-21%，还原剂焦炭粉的加入量为铜泥加压渣质量的3-5%，助熔剂碳酸钠的加入量为铜泥加压渣质量的7-21%；

B、将装有配料的坩埚加热至1250-1350℃，并保温45-60min；

C、熔炼样品均出炉后，急冷或自然冷却至常温，倒出凝固的炉渣和贵铅合金或小心砸碎坩埚并仔细分离渣和贵铅合金，分别在电子秤上准确称量其质量，再分别在振动磨样机上磨碎，取样分析其贱金属或氧化物含量以及贵金属含量；

D、将贵铅合金送至真空冶金炉进行真空熔融蒸馏分离，真空熔融蒸馏分离的真空度为3-18Pa、温度为1000-1050℃、时间为2.0-3.0h，得到真空炉稀贵合金和铅铋合金，将贵金属与铅铋等分离。

实施例3：

A、分别准确称取磨碎后的含钯废催化剂、铜泥加压渣、还原剂和助熔剂混合均匀，装入外套石墨坩埚的粘土坩埚中，其中含钯废催化剂的加入量为铜泥加压渣质量的7-21%，还原剂焦炭粉的加入量为铜泥加压渣质量的3-5%，助熔剂碳酸钠的加入量为铜泥加压渣质量的7-21%；

B、将装有配料的坩埚加热至1250-1350℃，并保温45-60min；

C、熔炼样品均出炉后，急冷或自然冷却至常温，倒出凝固的炉渣和贵铅合金或小心砸碎坩埚并仔细分离渣和贵铅合金，分别在电子秤上准确称量其质量，再分别在振动磨样机上磨碎，取样分析其贱金属或氧化物含量以及贵金属含量；

D、将贵铅合金送至真空冶金炉进行真空熔融蒸馏分离，真空熔融蒸馏分离的真空度为3-18Pa、温度为1000-1050℃、时间为2.0-3.0h，得到真空炉稀贵合金和铅铋合金，将贵金属与铅铋等分离。