中国含铂废料综合回收现状及技术概况

一、简述

废催化剂已成为铂族金属重要的二次资源。催化剂因其应用领域不同，要求不一 ，因而繁多。对载体催化剂而言，作为活性组分的铂只含有百分之一以下，多数为干分之几。尽管如此 ，因其价格昂贵 ，回收价值高 ，因此，如何从这些报废的载体催化剂中回收提炼纯铂重新利用是研究的重点。

二、资源概况

1. 中国铂族金属资源

中国铂族金属资源稀少 ，我国90％矿产铂族金属来自金川公司，目前中国除铂 、钯外的其它铂族金属（铑、铱、钌、锇）矿产数量太少 ，缺乏统计数据 。与此同时，中国是世界铂族金属第一消耗国，依靠矿产资源远不能满足工业发展的需要，开展二次资源回收，实现资源循环利用是发展的必由之路 。

2. 二次资源

贵金属催化剂是石油化工的核心技术之一，能改变化学反应速度而本身又不参与反应。众所周知 ，铂的价格十分昂贵 ，而我国又是一个铂资源相对匮乏的国家 。近年来 ，由于国内大型石油化工装置等的不断建设 ，国内对铂的需求逐年增加 ，其中90%以上需要进口，同时我国每年产生大量含铂废催化剂 。因此 ，结合我国国情 ，开展从废催化剂中回收贵金属铂的研究 ，提高铂的回收率 ，具有很高的经济价值 。

三、国内现状

近年来随着国家对环保的重视以及原油和其他金属资源价格的上扬 ，目前对石油化工废催化剂中铂族金属回收的研究，重点是要提高工艺技术水平，降低生产成本，提高回收率 ；在回收废催化剂中铂族金属的同时，应该注意环境保护，降低工艺过程中废水、废气、废渣的产生 ，从而达到减少环境污染 、资源综合回收利用的目的。

四、主要回收技术

从废催化剂中提取铂的方法主要有火法富集和湿法富集2种 。火法富集包括氯化挥发 、高温熔炼和金属捕集法 ，湿法富集包括溶解载体法 、溶解活性组分法和全溶法。

4.1 火法富集工艺

4.1.1 高温氯化挥发法

氯化挥发法的优点是工艺简单，铂回收率高；其缺点是对设备要求较高，成本高，且难以克服氯气的毒性；

4.1.2 高温熔炼和金属捕集法

这 2 种方法是将催化剂与熔剂在高温炉中熔炼，然后将熔融的贵金属炉渣与熔化的金属接触，铂即溶解并聚集于其中。选择捕集金属的主要依据为铂在其液相中的互溶度 、熔化温度及金属在炉渣中的损失 。

4.2 载体中铂的湿法富集工艺

从废载体催化剂中回收提炼金属铂，首先必须设法使少量的铂与大量的载体物质分离 ，使之得到富集，然后分离提纯 ，得到所需纯度的金属铂 。

活性组分溶解法：选择特殊溶剂将铂溶出而载体不溶 ，再从溶液中提取铂 。该法的优点是：A l2O3载体不被破坏 ，可重复使用 ；缺点是铂溶解不彻底 ，回收率较低 。

全溶解法：全溶解法是在氧化剂存在下，用一种或两种酸混合 ，将废催化剂的载体与活性组分同时溶解转入溶液 ，然后再从溶液中提取铂的方法 。

湿法工艺的优点是技术简单，流程简短，成本较低；其缺点是产生的大量废液需要进行后续处理，存在着一定的环保问题；火法工艺过程复杂，成本高。研究认为，在现有回收工艺的基础上，通过工艺优化组合，例如，开发石油重整铂铼废催化剂高效清洁回收新工艺，实现废催化剂铂、铼、铝的综合利用具有显著的社会效益和经济效益。

五、项目概况

国内某石化企业，生产时使用氯铂酸铵做催化剂，产出的废料除含铂外，主要是高价值有机物。这样的有机危废含Pt从15g/t到160g/t不等，卖方以铂价格的2~3折出售（具体价格可进行商务谈判），买方有几个盈利模式：①经初步技术处理，得到铂富集物，以铂价格5~6折出售；②提取纯金属铂，以市场价出售；③除了提取金属铂，加大研发力度，争取再生废催化剂，废包装桶经环保无害化处理后销售，则利润空间可大幅度提升（本技术提供者已经做了前期研发工作，废催化剂再生有了初步进展）。该企业年产生有机废弃物约800吨，单是有机物再生的价值已经超过了贵金属铂的价值，因此，持续加大项目的研发力度，未来势必可以获取巨大的社会效益和经济效益。

六、建设周期及项目规模

项目建设周期约2~5个月，处理规模为1000t/a。

七、项目的经济效益概算

年处理废催化剂1000t，基建及设备投资1500万元（不含流动资金），废料含铂按50g/t，铂价格按200元/g计，收率按97%计，购入原料成本约3000元/t，平均铂含量50g/t，加工成本3000元/t，则处理每吨废催化剂可获毛利润4000元，每年可获毛利润400万元。当然，如果废催化剂(中间体)再生回收研发成功，则可获利润更加可观，超过2000万元。

八、项目发展前景

虽然未来新能源汽车的大量涌入，市场对铂族金属催化剂的需求会大幅度下降，但同时也是一个废催化剂再生的机遇。再者，除了汽车三元催化剂，在石化、精细化工、医药等产业，仍然离不开铂族金属催化剂。建议从该有机废催化剂项目个案入手，进而向含铂族金属废催化剂多行业辐射，由点到面全方位拓展，发挥行业示范效应，未来必将取得上佳的经济和社会效益。