赵檀 孙生波 张国甲

摘 要：在现代工业发展过程中，催化剂作为一种工业原料受到广泛的应用，但在应用过程中也存在一定问题，其中废催化剂有价金属的回收问题制约着石油化工企业的发展。现如今，许多石油化工企业已经意识到废催化剂有价金属的回收对于企业长久发展的重要作用，纷纷将该项工作纳入到生产管理当中。本文通过收集大量关于废石油化工催化剂的回收方法并进行详细的论述，其中重点强调了有价金属的回收，如铑、铂、钯等，希望能够为后续相关研究提供依据。

关键词：废石油催化剂;金属元素;回收

催化剂不仅是化工生产中工业原料的重要组成部分，同时，其废弃物当中含有一定成分的有色金属，这些金属通过再加工仍具有一定的价值，因此，如何将有色金属从大量的废催化剂中分离出来，需要借助一定的工艺手段。通过处理后的废催化剂，一方面能够降低对环境的污染，另一方面能够将当中的有色金属进行回收再利用，实现了资源的合理化利用。由此可见，针对废催化剂中有价金属的回收的研究工作，对于我国资源的的可持续发展意义重大。

1 废石油化工催化剂常规回收方法

（1）湿法

这种回收方式主要经过几个步骤：①针对废催化剂应用酸、碱等溶液对其组分进行溶解;②将溶液进行过滤，通过除杂分离来获得金属氢氧化物或盐类硫化物;③通过烘干，最终制成催化剂原料类产品。④對催化剂应用湿法进行处理，可将有色金属从残渣中分离。当出现不能分离时，可采用还原残渣的方式进行处理。在化工企业中，常使用湿法进行分离的废催化剂包括贵金属催化剂、镍系与铜系等。这种方式也存在弊端，极易引发废液的二次污染。

（2）干法

这种方式使用到的主要工具是加热炉，通过加热的方式将废催化剂、助熔剂及还原剂等进行处理，使金属从中还原并分离，最后进行统一回收;分离后的残渣同炉渣一同清除并处理。当废催化剂中的有价金属含量低时，常用的方式是将铁类金属加入炉内来协助熔炼，便于有价金属的分离。在现代工艺中，常见的干法工艺有几种，分别是①氧化焙烧法、②升华法、③氯化挥发法等。

（3）干湿综合法

这种回收方式在现代回收工艺中应用比较广泛，其主要原因是由于它能通过干湿结合的方式有效的完成至少两种以上组分废催化剂的回收，满足了现代工业多种废弃组分的需求。尤其是进行铂铼废重整催化剂回收时，主要分三步进行：首先，对废催化剂进行处理，浸除当中的铼;其次，将处理后的含铂残渣进行干烧;最后，应用湿法浸渍将其中所含的铂浸出，完成回收。

（4）不分离法

这种方式与其他回收方式存在较大的区别，并不需要将活性组分和催化剂活性组分同有色金属进行分离，而是采用整体废催化剂回收的方式进行再次利用。这种回收方式的优势在于成本投入低、回收流程单一、能源消耗少等，因此，是化工企业中最常见的回收方法。最常见的是铁铬中温变换催化剂的回收，不需要其他繁琐的分离流程，只需将废弃催化剂加工成新催化剂便可完成回收。

2 有价金属的回收

（1）废催化剂中铑的回收

铑金属化合物是相催化剂，他有几个特征，也就是具有极高的活性，同时还有选择性。离子交换和王水溶解等回收工艺是化工公司广泛应用的，该方式具有操作便捷和成本低的特点，并且能实现97%的铑回收率。以下是具体流程：

①焚烧：其直接解溶的工具是王水，如果采用加入硝酸的办法，假设硝酸的浓度高于限定值，那么就会有二氧化碳气体产生，原因是硝酸会和催化剂有机物产生氧化反应，进而导致铑溶解的损耗以及溶液溢出。所以出于削减损耗的目的需要去除其中的有机物，进而需要焚烧催化剂。

②溶解废渣：在烧杯当中放置焚烧残留物，加入一定数量的王水，之后开始加热，直至溶解沸腾。对其进行浓缩，目的是将其中多余的硝酸去除，在加入浓盐酸之前需要观察溶液是否呈粘稠状，等液面上没有棕色气体时加入氯化钠饱和溶液，注：为了让溶液的pH值维持在2至3上下，该溶液的数量为铑的0.5 倍。

③离子交换：碱金属的数量在废液之极低，所以在对铑进行提纯之时应当运用723型阳离子树脂。开始处置之前，在数值层流过的物质应为6mol/L 盐酸，并且其流速应当符合标准，以此对树脂当中的铁离子含量进行检测;要得到纳型就要转换树脂，在此之前要等到压出多余盐酸之后，同时采用包含氯化钠溶液进行，之后对pH值进行调整，注：采用的是盐酸，将该值维持在2至3上下。以含含铑溶液作为介质进行交换，作为相关速率标准的是交换柱容积（树脂量级）。

④甲酸还原：在铑溶液进行交换之后应该提将其温度提升，还要运用pH值为7的碱溶液，之后在确保pH 值不改变的情况下采用甲酸进行还原。要获得铑黑需要沸腾30min，去除其中的钠离子，还原氢气，使获得的铑超过99%的纯度。

（2）废催化剂中铂的回收

目前，用于铂金属的催化剂多为三氧化二铝。虽然铂在废催化剂当中的活性不好，可是它的成分并没有发生变化，依旧存在极高的价值。以往的处置办法有两个：第一、溶解载体法，其重点是运用γ-Al 2 O 3具备的可溶解特性，在溶解时采用盐酸或者是硫酸，但是在废弃物之中有铂的残留物，只有用盐酸加上氧化剂或者是王水才能溶解铂，将废液转变为极难溶解的α-Al 2 O 3则需要利用γ-Al 2 O 3进行，最终对铂进行溶解，但是需要采用王水或者是氧化剂配以盐酸。这两个方法均不具备较高的应用性，并且操作过程繁杂，重点是对于铂没有较高的回收率。

当前，铂全溶解和γ-Al 2 O 3等工艺可被广泛运用，唯有使用离子交换树脂才能对铂进行吸附，碱性解液以及氯化铝液等铂溶液也由此得到。想获得纯铂制品则要进行一系列的处理，如同时展开精致和沉淀、酸化和解吸处理。综合使用率极高且能够当做净水剂的是氯化铝液。铂和铝之所以能够有超过98%以及96%的回收率，主要得益于这种工艺。之所以能够用于建筑材料（SiO 2和Al 2 O 3）当中，主要是因为除了焙烧以外，所有的环节都是全封闭式的冶金处理方式，其特点是残渣量不大以及无废液产生。

参考文献

[1]贺小塘，吴立生，吴喜龙，等.镀铑铜丝的综合回收[J].贵金属，2010，31（2）：65-67.

[2]韩守礼，吴喜龙，王欢，等.从汽车尾气废催化剂中回收铂族金属研究进展[J].矿冶，2010，31（2）：80-83.

[3]贺小塘.从石油化工废催化剂中回收铂族金属的研究进展[J].贵金属，2013（s1）：35-41.

作者简介：

赵檀：1982年-，男，黑龙江哈尔滨人，硕士，工程师