PGM 回收的兩種方法
貴金屬精煉廠(chǎng)通常使用兩種方法之一從廢催化劑中回收和精煉鉑族金屬 (PGM)。PGM 包括鉑 (Pt)、鈀 (Pd)、釕 (Ru) 和銠 (Rh)。錸 (Re) 不被視為 PGM,也存在于許多廢催化劑中,也是一種有價(jià)值的貴金屬。這些精煉方法是火法冶金和濕法冶金技術(shù)。這些技術(shù)之間存在明顯區別,這些技術(shù)會(huì )影響結果,即在廢催化劑批次中捕獲盡可能多的剩余貴金屬,包括現在價(jià)值約 3000 美元/公斤的 Re。
在將一批用過(guò)的含貴金屬催化劑均質(zhì)化并抽取代表性樣品后,進(jìn)行一系列實(shí)驗室儀器分析程序,通常稱(chēng)為化驗。取樣是貴金屬精煉廠(chǎng)使用的一系列過(guò)程,用于從廢催化劑批次中產(chǎn)生均質(zhì)物質(zhì),這些催化劑批次是隨機取樣的,以確定整個(gè)批次中剩余的貴金屬的類(lèi)型和百分比。但是,在批量較大的情況下(通常在石油和石化行業(yè)中),采樣是從移動(dòng)流中完成的(自動(dòng)采樣)。
分析最終使貴金屬精煉廠(chǎng)和催化劑所有者能夠就廢催化劑中所含可回收貴金屬的價(jià)值達成一致。一旦完成,就可以開(kāi)始實(shí)際的精煉——通過(guò)前面提到的兩種技術(shù)之一提取貴金屬的過(guò)程。
火法冶金與濕法冶金加工
當廢催化劑含有大量 Re 時(shí)會(huì )發(fā)生什么?Re通常存在于約三分之一的含鉑族金屬的烴加工催化劑中;例如,與 Pt 結合用于將石腦油重整為其他所需產(chǎn)品。雖然所有貴金屬精煉廠(chǎng)都能夠從可溶性氧化鋁載體上的廢工藝催化劑中回收大部分 Re 含量,但直到最近還沒(méi)有一家能夠回收幾乎所有的 Re 含量。造成這種情況的原因有很多,但最主要的原因是無(wú)法用實(shí)際的回收和后續精煉工藝分離剩余的 Re。這是因為精煉廠(chǎng)通過(guò)用強腐蝕性或酸性化學(xué)品(濕法冶金或“消化”過(guò)程)溶解其載體(通常是γ-氧化鋁)來(lái)回收 Re。雖然該過(guò)程能夠回收廢催化劑中的可溶性鉑族金屬和 Re 含量,但由于其底物或載體的不溶性,可能會(huì )留下未知部分所需的有效金屬,有時(shí)高達 20%。不溶性發(fā)生的原因是,在多年的操作過(guò)程中,基材可能會(huì )因過(guò)熱而發(fā)生相變,從而阻止溶解,即使使用強溶劑也是如此。
使用火法冶金技術(shù)(例如 Sabin 的 Pyro-Re 工藝)的精煉廠(chǎng)可以從廢催化劑批次(半再生和循環(huán)固定床)中回收幾乎所有的 Re 含量,特別是從不能用腐蝕性化學(xué)品溶解的基材上的催化劑。Pyro-Re 工藝在最大化催化劑批次中所有貴金屬(包括鉑族金屬)的回報價(jià)值方面也具有優(yōu)勢。