廢石油化工催化劑中有價金屬的回收

王九飆（珠海格力電器股份有限公司， 廣東 珠海 519000）

廢石油化工催化劑中有價金屬的回收

王九飆（珠海格力電器股份有限公司， 廣東 珠海 519000）

作為石油化工企業生產管理的關鍵環節，廢催化劑有價金屬的回收對于促進企業的可持續發展具有重要作用。本文首先介紹了廢石油化工催化劑的常規回收方法，然后具體介紹了銠、鉑、鈀等有價金屬的回收，以期為相關技術與研究人員提供參考。

石油化工；催化劑；有價金屬

催化劑是當前化工生產中的基本工業原料，然而大量的廢催化劑中仍含有一定數量的有色金屬，若廢物處理過程中不能采取有效工藝方法將金屬化合物分離出來，不僅會造成嚴重環境污染，還會導致資源浪費。因此，加強有關廢催化劑中有價金屬的回收研究，對提升廢催化劑利用水平具有重要現實意義。

1　廢石油化工催化劑常規回收方法

（1）濕法 使用酸、堿等容積對廢催化劑的主要組分進行溶解；濾液除雜分離后可獲得金屬氫氧化物或鹽類硫化物；待烘干后可進一步制作成為催化劑原料等產品。采用濕法對催化劑進行處理，其載體通常呈現不溶殘渣的形式，若金屬組分也夾雜在殘渣中，則可選用干法對殘渣還原。加氫脫硫催化劑、貴金屬催化劑、鎳系與銅系等廢催化劑通常都采用濕法回收。但濕法回收以產生部分廢液引發二次污染［1］。

（2）干法 通常采用加熱爐對廢催化劑、助熔劑及還原劑等進行整體加熱處理，以將金屬成分還原為合金狀或金屬實施回收；而載體則和助熔劑構成爐渣被清除掉。在對部分有價金屬含量較低的廢催化劑進行回收時，常加鐵類金屬進行共同熔煉。干法工藝常包括升華法、氧化焙燒法和氯化揮發法等。

（3）干濕綜合法 對于包含2種以上組分的廢催化劑則通常選用干濕綜合法進行回收，該種方法在回收物的精制處理中被廣泛的應用。如回收利用鉑錸廢重整催化劑時，浸除錸后的含鉑殘渣應先經過干法煅燒處理后在采用濕法浸漬才能充分將鉑浸出。

（4）不分離法 該種方法既不對活性組分進行分離，也不對催化劑活性組分與載體進行分離，而是直接對廢催化劑實施回收利用的一種方法。因此法成本較低、能耗較少，且廢棄物排放少，不會造成二次污染，所以在化工企業中應用廣泛。如，在對鐵鉻中溫變換催化劑進行回收時，并非對廢液中的鐵鉻進行單獨分離，而是直接將其加工為新催化劑［2］。

2　銠、鉑等有價金屬的回收

（1）廢催化劑中銠的回收 作為均相催化劑，銠金屬化合物具有選擇性高、活性高、壽命長等優點。化工企業通常采用王水溶解、離子交換的工藝方法進行回收，此種方法費用低、操作方便，銠回收率可達到97%。其回收工藝流程為：

①焚燒：在使用王水進行直接溶解時，若選用摻加硝酸的方法，在硝酸含量超過一定濃度時，因廢催化劑有機物與硝酸發生氧化生成二氧化碳氣體，會造成溶液溢出、銠溶解損失。為降低損失應先對催化劑作焚燒處理，以去除有機物。

②溶解廢渣：將焚燒殘渣放于燒杯內，添加定量王水，加熱直到沸騰溶解。將溶液加熱濃縮趕銷，以清除過多的硝酸，等到溶液濃縮至粘稠狀時添加濃鹽酸，待液面棕色氣體消失后再添加0.5倍銠量的氯化鈉飽和溶液，以使溶液pH穩定在2～3左右。

③離子交換：因廢液中賤金屬含量較低，可選用陽離子交換樹脂對銠進行提純。使用723型陽離子樹脂，處理前采用6mol/L鹽酸按照標準流速由上至下流過數值層，以檢驗樹脂內是否含有鐵離子；待壓出過多鹽酸后使用包含氯化鈉溶液對樹脂進行轉換直至成為納型，然后再使用鹽酸調整pH至2～3左右。最后使用含銠液實施交換，交換速率依據樹脂量級交換柱容積確定。

④甲酸還原：對交換后的含銠液進行加熱，并使用堿液調整pH至7，隨后使用甲酸還原，同時要保持pH值穩定。煮沸30min后可得到銠黑，過濾清除鈉離子，進行氫氣還原，便可得到純度在99%以上的銠。

（2）廢催化劑中鉑的回收 當前工業中多使用以三氧化二鋁為載體的鉑金屬催化劑。雖廢催化劑內鉑活性較差，但其成分仍未改變，仍具有較高價值。傳統處理方法有兩種：一是溶解載體法，該法主要利用γ-Al2O3的可溶解性，使用硫酸或鹽酸進行溶解，而鉑殘留在廢渣中，隨后使用鹽酸加氧化劑或王水即可將鉑溶解；二是溶解鉑金屬法，其先進行1000℃的焙燒處理，待去除有機物表面的積碳后，使用γ-Al2O3將廢液轉換為難溶的α-Al2O3，最后使用鹽酸加氧化劑或王水對鉑進行溶解。此兩種方法對鉑回收率都較低，且操作復雜，應用性較差［3］。

當前可采用γ-Al2O3與鉑全溶解工藝，采用離子交換樹脂對鉑進行吸附，可得到鉑的堿性解吸液及氯化鋁液。對鉑解吸也進行酸化、沉淀及精制處理后即可得到純鉑產品。而氯化鋁液可用作凈水劑，綜合利用率高。使用該種工藝，鉑的回收率可達到98%以上，鋁的回收率可達到96%以上。除焙燒處理環節，其他步驟均為全封閉濕法冶金處理，不會產生廢液，且渣量較少，多為可用作建筑材料的Al2O3與SiO2等。

3　結語

廢催化劑中有價金屬的回收質量將直接關系著石油化工企業產品綜合利用水平，因此，相關技術與研究人員應加強有關廢催化劑中有價金屬的回收研究，總結有價金屬回收工藝及關鍵技術改進措施，以逐步提升廢催化劑有價金屬應用水平。

［1］許傲云.石油加氫廢催化劑中有價金屬的綜合回收利用［D］.東華大學，2013，13（14）：74-75.

［2］季思偉.煉油加氫廢催化劑中有價金屬的回收［D］.華東理工大學，2012，06（10）：61-62.

［3］曾婷婷.淺析廢催化劑的回收利用［J］.江西化工，2011，05（35）：57-58.

王九飆（1983- ），男，湖北鐘祥人，本科，研究方向：廢舊金屬回收與再生。