一种汽车尾气废催化剂浸出贵液中铁的分离方法
阅读说明：本技术 一种汽车尾气废催化剂浸出贵液中铁的分离方法 (Separation method for iron in precious solution leached by automobile exhaust waste catalyst ) 是由 许开华 肖力 李琴香 张坤 华文超 苏陶贵 于 2020-12-28 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种汽车尾气废催化剂浸出贵液中铁的分离方法,包括以下步骤：1)采用连续水解法,将液碱和贵液同时加入到反应釜中,控制溶液pH值及温度料,反应完成后过滤,得到第一滤饼；2)将第一滤饼用稀盐酸溶液洗涤,控制pH值及温度,搅拌洗涤,过滤得到第二滤饼；3)将第二滤饼重新用盐酸溶解,控制pH值及温度,加入亚硝酸钠,贵金属亚硝酸根充分络合后,再次控制pH水解,反应结束后过滤,得到第三滤饼。本发明能够将铁分离彻底,对于铁离子浓度在100g/L以下的贵液,采用本方法均可以将贵液中铁离子降低至10mg/L以下,完全满足铂钯铑精炼对杂质含量要求。本发明贵金属回收率高且成本低,本工艺铂钯回收率均在99％以上,铑回收率达95％以上。(The invention discloses a separation method of iron in precious liquid leached by a waste catalyst in automobile exhaust, which comprises the following steps: 1) adding liquid caustic soda and pregnant solution into a reaction kettle simultaneously by adopting a continuous hydrolysis method, controlling the pH value and temperature of the solution, and filtering after the reaction is finished to obtain a first filter cake; 2) washing the first filter cake with a dilute hydrochloric acid solution, controlling the pH value and the temperature, stirring and washing, and filtering to obtain a second filter cake; 3) and dissolving the second filter cake with hydrochloric acid again, controlling the pH value and the temperature, adding sodium nitrite, fully complexing with noble metal nitrite, controlling the pH value again for hydrolysis, and filtering after the reaction is finished to obtain a third filter cake. The method can completely separate iron, and for the pregnant solution with the iron ion concentration of less than 100g/L, the method can reduce the iron ion content of the pregnant solution to less than 10mg/L, thereby completely meeting the requirements of platinum-palladium-rhodium refining on impurity content. The method has the advantages of high recovery rate of noble metals and low cost, the recovery rate of platinum and palladium is more than 99%, and the recovery rate of rhodium is more than 95%.)
技术领域
本发明属于湿法冶金板块，具体涉及到一种汽车尾气废催化剂浸出贵液中铁的分离方法。
背景技术
汽车废催化剂铂钯铑回收工艺包括火法和湿法工艺，其中火法工艺因为适应性强、回收率稳定、处理量大而被广泛应用。铁捕集法是最常用的一种火法工艺，采用该法可以使铂钯铑富集于铁合金中，而废催化剂载体则通过造渣去除。为了得到杂质含量低的铂钯铑贵液，通常采用酸浸法去除铁合金中的大部分铁，得到铂钯铑精矿，再采用王水浸出得到贵液。由于酸浸法难以彻底将铁去除，导致贵液中铁离子浓度仍然很高，影响后续铂钯铑分离和精炼。常规的分离方法包括还原法、置换法和沉淀法。还原法利用水合肼或硼氢化钠作还原剂，其缺点是酸性条件下铑的还原率很低，且铁也有15％～26％被还原；置换法利用锌粉或者镁粉置换贵金属，其缺点在于锌粉或镁粉消耗量大，成本较高；沉淀法利用硫脲或硫化钠沉淀铂族金属，其确定在于流程长、能耗大，硫化沉淀太细而过滤困难。
发明内容
针对上述已有技术存在的不足，本发明提供一种汽车尾气废催化剂浸出贵液中铁的分离方法。
本发明是通过以下技术方案实现的。
一种汽车尾气废催化剂浸出贵液中铁的分离方法，包括以下步骤：
1)水解法：采用连续水解法，将液碱和贵液同时加入到反应釜中，溶液pH控制在2.5～3.0，温度控制在60～100℃，料液加完之后再反应30～120min，并将溶液pH始终控制在2.5～3.0，反应完成后过滤，得到第一滤饼；
2)洗涤：将第一滤饼用稀盐酸溶液洗涤，稀盐酸溶液pH值控制在2.5～1.5，温度控制在60～100℃，搅拌洗涤30～120min，过滤得到第二滤饼；
3)将第二滤饼重新用盐酸溶解，所加入的盐酸刚好溶解滤饼，用液碱调pH至0.5～1.5，浆料升温至70～100℃，加入亚硝酸钠，反应30～60min，待贵金属与亚硝酸根充分络合后，再加入液碱调节pH2.5～3.0，液碱调pH结束后，将料液pH值控制在2.5～3.0，维持30～120min，反应结束后过滤，得到基本不含贵金属的第三滤饼(氢氧化铁渣)以及滤液。
本发明中，亚硝酸钠加入量按照贵金属质量的1～10倍计算，反应时间30～120min。
本发明的有益技术效果：
1.铁分离彻底，对于铁离子浓度在100g/L以下的贵液，采用本方法均可以将贵液中铁离子降低至10mg/L以下，完全满足铂钯铑精炼对杂质含量要求；
2.贵金属回收率高，本工艺铂钯回收率均在99％以上，铑回收率达95％以上；
3.工艺成本低，所需液碱、亚硝酸钠均为廉价、易得工业原料。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。
实施例1
某贵液成分如表1所示
表1贵液成分
贵液中铁的分离方法如下：
1)水解：采用连续水解法，将液碱和贵液同时加入到反应釜中，溶液pH控制在2.5，温度控制在60℃，贵液中的铁离子浓度为78.8g/L，料液加完之后再反应30min，并将溶液pH始终控制在2.5，反应完成后过滤，得到第一滤饼；
2)洗涤：将第一滤饼用稀盐酸溶液洗涤，稀盐酸溶液pH值控制在2.5，温度控制在60℃，搅拌洗涤30min，过滤得到第二滤饼；
3)将第二滤饼重新用盐酸溶解，所加入的盐酸刚好溶解滤饼，用液碱调pH至0.5～1.5，浆料升温至70℃，加入亚硝酸钠，加入量按照贵金属质量的1倍，反应时间30min，再加入液碱调pH稳定至2.5，继续反应30min，过滤，得到第三滤饼。
对第三滤饼和除铁液(滤液、洗涤液综合)进行成分分析，除铁液中铁离子浓度2.1mg/L，铂、钯、铑回收率分别为99.1％、100％、95％。
实施例2
某贵液成分如表2所示
表2贵液成分
贵液中铁的分离方法如下：
1)水解：采用连续水解法，将液碱和贵液同时加入到反应釜中，溶液pH控制在2.6，温度控制在75℃，贵液中的铁离子浓度为25.3g/L，料液加完之后再反应50min，并将溶液pH始终控制在2.6，反应完成后过滤，得到第一滤饼；
2)洗涤：将第一滤饼用稀盐酸溶液洗涤，稀盐酸溶液pH值控制在2.6，温度控制在75℃，搅拌洗涤50min，过滤得到第二滤饼；
3)将第二滤饼重新用盐酸溶解，所加入的盐酸刚好溶解滤饼，用液碱调pH至0.7，浆料升温至80℃，加入亚硝酸钠，加入量按照贵金属质量的2.5倍，反应时间45min，再加入液碱调pH稳定至2.6，继续反应50min，过滤，得到第三滤饼。
对第三滤饼和除铁液(滤液、洗涤液综合)进行成分分析，除铁液中铁离子浓度5.1mg/L，铂、钯、铑回收率分别为99.3％、100％、95.5％。
实施例3
某贵液成分如表3所示
表3贵液成分
贵液中铁的分离方法如下：
1)水解：采用连续水解法，将液碱和贵液同时加入到反应釜中，溶液pH控制在2.7，温度控制在85℃，贵液中的铁离子浓度为16.2g/L，料液加完之后再反应70min，并将溶液pH始终控制在2.7，反应完成后过滤，得到第一滤饼；
2)洗涤：将第一滤饼用稀盐酸溶液洗涤，稀盐酸溶液pH值控制在2.7，温度控制在85℃，搅拌洗涤70min，过滤得到第二滤饼；
3)将第二滤饼重新用盐酸溶解，所加入的盐酸刚好溶解滤饼，用液碱调pH至0.9，浆料升温至85℃，加入亚硝酸钠，加入量按照贵金属质量的4.5倍，反应时间50min，再加入液碱调pH稳定至2.7，继续反应60min，过滤，得到第三滤饼。
对第三滤饼和除铁液(滤液、洗涤液综合)进行成分分析，除铁液中铁离子浓度1.1mg/L，铂、钯、铑回收率分别为99.7％、100％、98.5％。
实施例4
某贵液成分如表4所示
表4贵液成分
贵液中铁的分离方法如下：
1)水解：采用连续水解法，将液碱和贵液同时加入到反应釜中，溶液pH控制在2.8，温度控制在90℃，贵液中的铁离子浓度为98.8g/L，料液加完之后再反应80min，并将溶液pH始终控制在2.8，反应完成后过滤，得到第一滤饼；
2)洗涤：将第一滤饼用稀盐酸溶液洗涤，稀盐酸溶液pH值控制在2.8，温度控制在90℃，搅拌洗涤80min，过滤得到第二滤饼；
3)将第二滤饼重新用盐酸溶解，所加入的盐酸刚好溶解滤饼，用液碱调pH至1.0，浆料升温至90℃，加入亚硝酸钠，加入量按照贵金属质量的6.5倍，反应时间60min，再加入液碱调pH稳定至2.8，继续反应70min，过滤，得到第三滤饼。
对第三滤饼和除铁液(滤液、洗涤液综合)进行成分分析，除铁液中铁离子浓度9.8mg/L，铂、钯、铑回收率分别为99.0％、99.0％、95.0％。
实施例5
某贵液成分如表5所示
表5贵液成分
贵液中铁的分离方法如下：
1)水解：采用连续水解法，将液碱和贵液同时加入到反应釜中，溶液pH控制在2.9，温度控制在95℃，贵液中的铁离子浓度为55.0g/L，料液加完之后再反应100min，并将溶液pH始终控制在2.9，反应完成后过滤，得到第一滤饼；
2)洗涤：将第一滤饼用稀盐酸溶液洗涤，稀盐酸溶液pH值控制在2.9，温度控制在95℃，搅拌洗涤100min，过滤得到第二滤饼；
3)将第二滤饼重新用盐酸溶解，所加入的盐酸刚好溶解滤饼，用液碱调pH至1.2，浆料升温至95℃，加入亚硝酸钠，加入量按照贵金属质量的8.5倍，反应时间60min，再加入液碱调pH稳定至2.9，继续反应90min，过滤，得到第三滤饼。
对第三滤饼和除铁液(滤液、洗涤液综合)进行成分分析，除铁液中铁离子浓度5.8mg/L，铂、钯、铑回收率分别为99.7％、99.6％、96.6％。
实施例6
某贵液成分如表6所示
表6贵液成分
贵液中铁的分离方法如下：
1)水解：采用连续水解法，将液碱和贵液同时加入到反应釜中，溶液pH控制在3.0，温度控制在100℃，贵液中的铁离子浓度为46.7g/L，料液加完之后再反应100min，并将溶液pH始终控制在3.0，反应完成后过滤，得到第一滤饼；
2)洗涤：将第一滤饼用稀盐酸溶液洗涤，稀盐酸溶液pH值控制在3.0，温度控制在100℃，搅拌洗涤120min，过滤得到第二滤饼；
3)将第二滤饼重新用盐酸溶解，所加入的盐酸刚好溶解滤饼，用液碱调pH至1.5，浆料升温至100℃，加入亚硝酸钠，加入量按照贵金属质量的10倍，反应时间60min，再加入液碱调pH稳定至3.0，继续反应120min，过滤，得到第三滤饼。
对第三滤饼和除铁液(滤液、洗涤液综合)进行成分分析，除铁液中铁离子浓度4.8mg/L，铂、钯、铑回收率分别为99.8％、99.6％、97.6％。
以上所述的仅是本发明的较佳实施例，并不局限发明。应当指出对于本领域的普通技术人员来说，在本发明所提供的技术启示下，还可以做出其它等同改进，均可以实现本发明的目的，都应视为本发明的保护范围。