从失效雷尼镍催化剂中回收镍、铂、钌的方法及技术特征

从失效雷尼镍催化剂中回收镍、铂、钌的方法及技术特征

技术特点：

1.一种从过期雷尼镍催化剂中回收镍、铂、钌的方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：

步骤（1）：将碳酸钠粉末加入到废雷尼镍催化剂中并混合均匀，得到混合物料，将混合物料放入电阻炉中进行煅烧；

步骤（2）：将步骤（1）中焙烧后的混合物料加入纯水，用纯水加热混合物料后，经水浸泡、过滤、洗涤，得到渗滤液和渗滤液，将渗滤液排至废水处理系统；

步骤（3）：向步骤（2）所得浸出物中加入稀硫酸，对加入稀硫酸的浸出物进行加热浸出，然后热过滤，得到除镍浸出液和贵金属富集物；

步骤（4）：向步骤（3）所得除镍浸出液中加入草酸得到草酸镍，将草酸镍经高温煅烧、氢气还原制得镍粉；

步骤（5）：将步骤（3）得到的贵金属富集物经过氯化、精炼工艺，得到海绵铂和海绵钌。

2.根据权利要求1所述的从失效雷尼镍催化剂中回收镍、铂、钌的方法，其特征在于：步骤（1）中加入的碳酸钠粉末的质量为失效雷尼镍催化剂中铝含量的4-5倍；将混合物料在电阻炉中焙烧的工艺条件为：焙烧温度为800℃-900℃，焙烧时间为1h-2h。

3.根据权利要求1所述的从失效雷尼镍催化剂中回收镍、铂、钌的方法，其特征在于：步骤（2）中将加入纯水的混合料加热浸泡的工艺条件为：浸泡温度为50℃-60℃，浸泡时间为2h-3h。

4.根据权利要求1所述的从失效雷尼镍催化剂中回收镍、铂、钌的方法，其特征在于：步骤（3）中浸出物中加入4mol-5mol稀硫酸；加入稀硫酸高温浸出浸出物的工艺条件为：浸出温度85℃-95℃，浸出时间4h-6h。

5.根据权利要求1所述的从失效雷尼镍催化剂中回收镍、铂、钌的方法，其特征在于：步骤（4）中向除镍浸出液中加入草酸时，加入的草酸质量为除镍浸出液中镍含量的1.2～1.5倍；草酸镍高温煅烧氢气还原生产镍粉的工艺条件为：煅烧温度1200℃～1500℃，氢气还原温度350℃～450℃，氢气流量20l/h～30l/h。

技术摘要

本发明提供了一种从失效雷尼镍催化剂中回收镍、铂、钌的方法，包括以下步骤：向失效雷尼镍催化剂中加入碳酸钠粉末后焙烧；经浸出、过滤，得到浸出物和浸出液，浸出液排至废水处理系统；向浸出物中加入稀硫酸，加热浸出，再经热过滤，得到脱镍浸出液和贵金属富集物；向脱镍浸出液中加入草酸得到草酸镍，草酸镍经高温煅烧、氢气还原得到镍粉；贵金属富集物采用氯化精炼工艺得到海绵铂和海绵钌。本发明采用的方法操作流程简单，有价金属全部回收，镍、铂、钌的收率均在98％以上。

技术研发人员：王浩； 张艳周文倩； 曹洁懿; 宋鸿儒张凤娇赵晓

受保护的技术用户：

技术开发日：2020.04.24

技术发布日期：2020.08.18

本发明属于冶金技术领域，涉及一种从失效雷尼镍催化剂中回收镍、铂、钌的方法。

背景技术：

雷尼镍催化剂主要由镍铝合金组成，表面负载有贵金属，由于其对氢的吸附性强、催化性能好、热稳定性高，被广泛应用于许多工业过程和有机合成反应中。经常使用的催化剂使用一定时间后就会失去催化作用，一般大型石化企业每年可生产此类催化剂数十吨。由于其镍含量高，其他主要杂质元素种类单一，如果不回收利用，不仅会污染环境，还会浪费宝贵的资源。

废雷尼镍催化剂常见的处理方法是在一定条件下用强碱浸出铝，然后提取镍或镍盐产品。

例如，中国专利公开了一种利用废旧雷尼镍催化剂生产镍盐的方法，将废旧雷尼催化剂经磁选、磷酸三钠和十二烷基苯磺酸钠水溶液洗涤、碱溶液浸泡除铝、硅、王水溶解、双氧水氧化并调节pH去除杂质，碳酸钠沉淀镍、酸溶后得到镍盐产品。上述方法工艺流程较为复杂，且催化剂中的贵金属未回收，造成资源浪费。

例如，中国专利公开了一种从废旧雷尼镍催化剂中回收羰基镍的方法，该方法包括从废催化剂中洗涤、干燥、还原和提取羰基镍。上述方法中还包括从雷尼镍催化剂中仅回收镍的方法，产出物中羟基镍杂质元素的含量较高。

技术实现要素：

本发明针对现有处理废雷尼镍催化剂技术的不足和缺点，提供了一种从废雷尼镍催化剂中回收镍、铂、钌的方法，提取效率高、工艺简单，能充分回收有价金属。

本发明解决该问题所采用的技术方案是：

一种从过期雷尼镍催化剂中回收镍、铂、钌的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤（1）：将碳酸钠粉末加入到废雷尼镍催化剂中并混合均匀，得到混合物料，将混合物料放入电阻炉中进行煅烧；

步骤（2）：将步骤（1）中焙烧后的混合物料加入纯水，用纯水加热混合物料后，经水浸泡、过滤、洗涤，得到渗滤液和渗滤液，将渗滤液排至废水处理系统；

步骤（3）：向步骤（2）所得浸出物中加入稀硫酸，对加入稀硫酸的浸出物进行加热浸出，然后热过滤，得到除镍浸出液和贵金属富集物；

步骤（4）：向步骤（3）所得除镍浸出液中加入草酸得到草酸镍，草酸镍经高温煅烧、氢气还原制得镍粉；

步骤（5）：将步骤（3）得到的贵金属富集物经过氯化、精炼工艺，得到海绵铂和海绵钌。

上述从失效雷尼镍催化剂中回收镍、铂、钌的方法，其特征在于：步骤（1）中加入的碳酸钠粉末的质量为失效雷尼镍催化剂中铝含量的4～5倍；将混合后的物料放入电阻炉中进行焙烧的工艺条件为：焙烧温度800℃～900℃，焙烧时间1h～2h。

根据上述从失效雷尼镍催化剂中回收镍、铂、钌的方法，其特征在于：步骤（2）中将加入纯水的混合物料加热浸泡的工艺条件为：浸泡温度为50℃～60℃，浸泡时间为2h～3h。

上述从失效雷尼镍催化剂中回收镍、铂、钌的方法，其特征在于：步骤（3）中，向浸出物中加入4mol～5mol稀硫酸；将加入稀硫酸的浸出物加热浸出的工艺条件为：浸出温度为85℃～95℃，浸出时间为4h～6h。

根据上述从失效雷尼镍催化剂中回收镍、铂、钌的方法，其特征在于：步骤（4）中在除镍浸出液中加入草酸时，加入的草酸质量为除镍浸出液中镍含量的1.2～1.5倍；草酸镍高温煅烧氢气还原生产镍粉的工艺条件为：煅烧温度1200℃～1500℃，氢气还原温度350℃～450℃，氢气流量20l/h～30l/h。

与现有的处理技术相比，本发明的有益技术效果为：本发明方法可以充分回收失效雷尼镍催化剂中的有价金属，有效降低催化剂处理成本；镍、铂、钌的收率均可达95％以上；利用草酸沉淀镍，可以缩短镍的提取流程，产出的镍粉品位可达98％以上；整个工艺操作简单，设备占地面积小，能耗低，环境好。

附图的简要说明

图1为本发明方法的工艺流程图。

详细方法

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细的说明。

参见图1，本发明从失效雷尼镍催化剂中回收镍、铂、钌的方法，包括以下步骤：步骤（1）：将失效雷尼镍催化剂中加入碳酸钠粉末并混合均匀，得到混合料，将混合料放入电阻炉中进行焙烧；加入的碳酸钠粉末的质量为失效雷尼镍催化剂中铝含量的4-5倍；将混合料放入电阻炉中进行焙烧的工艺条件为：焙烧温度为800℃-900℃，焙烧时间为1h-2h。步骤（2）：将步骤（1）焙烧后的混合物料加入纯水，与纯水一起加热，经水浸泡、过滤、洗涤，得到浸出液和渗滤液，将浸出液排至废水处理系统，备用； 将所述混合材料与纯水加热、在水中浸泡的工艺条件为：浸泡温度50℃～60℃，浸泡时间为2h～3h。步骤（3）：将步骤（2）得到的浸出物加入稀硫酸，加热后热过滤，得到脱镍浸出液和贵金属富集物，镍浸入溶液中形成脱镍浸出液，贵金属富集形成贵金属富集物。向浸出物中加入4mol～5mol稀硫酸；将加入稀硫酸的浸出物加热并浸出的工艺条件为：浸出温度85℃～95℃，浸出时间为4h～6h。 步骤(4)：向步骤(3)所得的除镍浸出液中加入草酸沉淀生成草酸镍，草酸镍经高温煅烧、氢气还原生成镍粉；在除镍浸出液中加入草酸时，加入的草酸质量为除镍浸出液中镍含量的1.2～1.5倍；草酸镍高温煅烧、氢气还原生产镍粉的工艺条件为：煅烧温度为1200℃～1500℃，氢气还原温度为350℃～450℃，氢气流量为20l/h～30l/h。步骤(5)：将步骤(3)所得的贵金属富集物经现有的氯化、精炼工艺得到海绵铂和海绵钌。 通过本发明的方法，失效的雷尼镍催化剂中的有价金属全部回收，镍、铂、钌的收率均在98％以上。

示例 1

取失效的雷尼镍催化剂100g，其中含镍48.58g、铂33mg、钌0.14g、铝32.89g。将135g碳酸钠粉末加入到100g失效的雷尼镍催化剂中，充分混合得到混合物，将混合物加入到粘土坩埚中，然后将粘土坩埚放入电阻炉中进行煅烧。煅烧工艺条件为：煅烧温度为800℃，煅烧时间为1h，自然冷却。将冷却后的混合物转移至烧杯中，加入纯水，纯水与冷却后的混合物的液固质量比为5:1。将加入纯水的混合物加热至50℃，在水中浸泡2h，依次过滤、洗涤，得到浸出液和62.1g浸出液，浸出液排至废水处理系统。 向浸出物中加入4mol稀硫酸350ml，将加稀硫酸的浸出物加热至85℃，搅拌并不断补水，浸出4小时后过滤、洗涤，得除镍浸出液520ml和贵金属富集物14.7g，其中除镍浸出液中镍含量为92.23g/l，浸出渣中铂含量为2245g/t，钌含量为0.952％。 将57g草酸加入除镍浸出液中沉镍，得到118.56g草酸镍，经1200℃煅烧后转入石英舟中，350℃氢气还原，得到47.44g镍粉，镍粉品位98.45%。贵金属富集料按常规方法产出海绵铂32.09mg、海绵钌0.135g，镍直回收率为97.65%、铂97.24%、钌96.36%。

示例 2

取失效的雷尼镍催化剂1kg，其中含镍521.6g、铂346mg、钌182g、铝305.4g。将失效的雷尼镍催化剂1kg中加入碳酸钠粉末1.53kg，混合均匀得到混合物，将混合物加入到粘土坩埚中，然后将粘土坩埚放入电阻炉中进行焙烧。焙烧工艺条件为：焙烧温度900℃，焙烧时间2h，自然冷却。将冷却后的混合物转移至烧杯中，加入纯水，纯水与冷却后的混合物的液固质量比为5:1。将加入纯水的混合物加热至60℃，在水中浸泡3h，依次过滤、洗涤，得到浸出液和0.684kg浸出液，浸出液排至废水处理系统。 向浸出物中加入5mol稀硫酸3.5L，加稀硫酸的浸出物加热至95℃，搅拌并不断补加水，浸出6小时后过滤、洗涤，得除镍浸出液4.126L和贵金属富集物0.128kg，其中除镍浸出液中镍含量为120.54g/l，浸出渣中铂含量为2617g/t，钌含量为1.367％。 将0.597kg草酸加入除镍浸出液中进行沉镍，得到1.24kg草酸镍，经1500℃煅烧后转入石英舟中进行450℃氢气还原，得到0.496kg镍粉，镍粉品位99.2%。贵金属富集料采用传统方法生产出海绵铂332.9mg、海绵钌0.173kg，镍直接回收率为95.21%、铂96.21%、钌95.05%。