从堇青石型失效汽车尾气催化剂中富集铂族金属试验研究

2018-10-15杨建广闫万鹏李树超南天翔李陵晨

湿法冶金 2018年5期

丁龙，杨建广，闫万鹏，李树超，南天翔，李陵晨

(中南大学冶金与环境学院，湖南长沙 410083)

铂族金属对汽车尾气具有独特的净化能力，每年有超过60%的铂、钯、铑用于生产汽车尾气净化催化剂[1-2]。近年来，随着报废汽车日益增多，失效汽车尾气催化剂也逐渐成为待处理二次资源[3-4]。从失效铂族催化剂中回收铂族金属最关键的步骤是铂族金属与载体的有效分离[5]。堇青石型失效铂族催化剂是目前失效汽车尾气催化剂中的常见种类，其载体主要成分为2MgO·2Al2O3·5SiO2，难溶于酸、碱。其制备方法主要是采用挤压成型法将其制成薄壁蜂窝状并煅烧成型，之后在其表面涂敷(通常用浸渍法)γ-Al2O3活性涂层，并加载贵金属，之后经干燥、还原，得到活性金属高度分散的催化剂。汽车尾气催化领域近年来使用最多的是堇青石型Pt-Pd-Rh三元催化剂[6]。

由于堇青石(2MgO·2Al2O3·5SiO2)和α-Al2O3性质均极为稳定，采用常规的酸溶、碱浸等手段难于破坏其结构；加之汽车尾气催化剂表面涂覆的γ-Al2O3，在尾气高温条件下常发生晶型转变形成难溶于酸的α-Al2O3[7]，导致其中包裹的Pt、Pd、Rh等贵金属难以有效分离富集[8]：这是目前从堇青石型失效铂族催化剂中回收铂族金属急需解决的难题之一。

试验采用预处理—煅烧—加压碱浸工艺处理堇青石型失效汽车尾气催化剂，有效破坏催化剂的堇青石结构，释放其包裹的铂族金属，富集Pt、Pd、Rh，为后续镍造锍熔炼捕集回收Pt、Pd、Rh提供高品质原料。