1、前言
各国从失效催化荆中回收铂族金属的方法都严格保密。从已公布的专利及发表的论文和相关书籍来看，可以把从失效催化剂中回收铂族金属的方法归纳为火法提取、湿法提取和火湿法联合法几大类。火法工艺有熔炼富集、火法氯化及高温挥发、焚烧等方法。湿法流程又有载体溶解、溶剂溶解活性组分及全溶解法等多种工艺路线[1]。 石油炼制过程使用的催化剂以含铂催化剂为主，用于重整、异构化装置；石油深加工过程使用到钯催化剂，银催化剂、钌催化剂以及铑催化剂。贵金属催化剂大部分为载体催化剂，载体形状多为小球状、柱状或粉状，主要以氧化铝载体为主[2-3]。目前全国每年更换失效贵金属氧化铝催化剂约600吨，折合铂钯铑约2吨金属。据中石化公开信息报道，预计到2012年，中国三大石油集团将建成21个大炼油项目，加工能力超过2.4亿吨，占全国总能力的57%，2012年全国炼油总能力约为4.2亿吨，每年更换失效催化剂约2000吨，折合铂钯铑约7吨金属。因此对贵金属氧化铝载体废催化剂中贵金属的回收是国内外贵金属回收企业的争夺重点，这将给企业带来巨大的经济效益。
氧化铝载体废催化剂中贵金属的回收方法[4-8]其一：氧化铝载体溶解法（有加压NaOH溶Al2O3载体溶解法和常压硫酸Al2O3载体溶解法）。其二：直接溶解载体上贵金属。直接溶解载体上贵金属由于贵金属 回收率较低，因此多用于实验室研究。溶解氧化铝载体法中由于加压NaOH溶解法对设备要求较高，投资较大，国内至今没有推广应用；常压硫酸Al2O3载体溶解法由于生产成本较低，应用前景相当广泛，缺点是对环境的污染相当严重。
本文主要对常压下硫酸溶解Al2O3载体工艺进行了研究，期望到一条对氧化铝载体催化剂综合回收利用的工艺。止水铜板
2、试验物料，设备及流程
2.1试验物料、试剂及设备
试验物料为国内某石化公司提供的石化重整催化剂，该废催化剂经过经破碎、磨矿、混样后取料分析，其成分分析结果如表1所示。由表可以看出，催化剂主要成分为Al 2O 3，其含量超过90%，其中的贵金属为Pd ，其含量为2800克/吨催化剂。
表1 石化催化剂成分
成分 Pd Al 2O 3 C H 2O 其它
蜗轮滚刀含量（%） 0.28 92.46 0.76 2.07 4.43 试验中所有主要试剂为：H 2SO 4，HCl 、HNO 3等。试验所
用主要设备为1000mL 、2000mL 和5000mL 烧杯；100mL 、200mL 、500mL 、1000mL 量筒；功率可调电炉和管式电炉等。
2.2试验流程及操作过程
试验简易流程如图1所示，试验操作过程为：
将催化剂破碎、混匀、磨矿至不同粒度；每次取一定量（500g ）的物料于烧杯，加入一定量的硫酸，加水调节液固比，于一定温度下反应一定时间（在此过程中观察反应现象），待反应接收后过滤，将过滤溶液进行蒸发结晶，富集Pd 的渣进入下一步Pd 精炼工序。
石化催化剂
语音会议
243
净水剂
图1 试验工艺流程
3 氧化铝载体溶解试验
3.1 物料粒度对Al 2O 3载体溶解率的影响
取不同粒度的物料500g ，用硫酸溶解，固定硫酸加入量为物料1倍(按硫酸和三氧化二铝反应生成硫酸铝计算)，液固比为5:1，反应温度80℃，反应时间3小时，考察物料粒度对Al 2O 3载体溶解率的影响，试验结果如图2所示，由图可以看出，随着粒度变小，硫酸对Al 2O 3载体的溶解率逐渐升高，其
原因是物料粒度越小时，物料比表面积越大，越利于浸出反应的进行。在物料粒度从20目减小到100目的过程中，浸出率几乎呈直线上升，虽有浸出率变化不很明显，又因过细的粒度必将导致磨矿时间延长，使得磨矿成本增加，因此实验确定物料的粒度在100目为宜。
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溶解率(%)
物料粒度(目)
图2 物料粒度对其溶解率的影响
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3.2 硫酸用量对Al 2O 3载体溶解率的影响
固定物料粒度为100目，反应时间3小时，反应温度80℃，液固比为5:1，改变硫酸加入量，考察其对Al 2O 3载体溶解率的影响，试验结果如图3所示，由图可以看出，硫酸用量从0.7倍增加到1.1倍的过程中，三氧化二铝的溶解率有较大的
提高，从92%左右上升到94.7%左右，继续增大硫酸用量，三氧化二铝的溶解度增大趋势缓慢，综合考虑成本，确定试验硫酸用量为理论量的1.1倍。
溶解率(%)硫酸用量(倍数)
图3 硫酸用量对氧化铝载体溶解率的影响
3.3 液固比对Al 2O 3载体溶解率的影响
固定物料粒度为100目，反应时间3小时，反应温度80℃，硫酸加入量为理论量的1.1倍，考察不同液固比对Al 2O 3载体溶解率的影响，试验结果见图4。
液固比
溶解率(%)
图4 反应液固比对氧化铝载体溶解率的影响
由图可以看出，在整个液固比由2:1增大到8:1的过程中，氧化铝的溶解率先增大（液固比为5:1时最大为96.8%）后减小，其原因是当液固比较小时，料浆粘稠，不利于反应的进行；而当液固比过大时导致硫酸浓度较小，从而使得溶解率下降，因此确定试验液固比为5:1。
3.4 反应时间对Al 2O 3载体溶解率的影响
固定物料粒度为100目，硫酸用量为理论用量的1.1倍，液固比为5:1，反应温度80℃，改变溶解时间，考察其对Al 2O 3载体溶解率的影响，试验结果如图5所示，由图可以看出溶解时间从2小时增加到3小时过程中，载体溶解率增加明显，几乎呈直线上升；继续增加溶解时间到4小时的过程中，溶解率缓慢上升至最大，为95.69%；随后再增加溶解时间，溶解率却不再增加，反应达到了限度，从而我们确定试验溶解时间为4小时。
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图5 溶解时间对氧化铝载体溶解率的影响
3.5 反应温度对Al 2O 3载体溶解率的影响
固定硫酸用量为理论用量的1.1倍，液固比为5:1，物料粒度为100目，反应时间为4小时，考察不同溶解温度对Al 2O 3载体溶解率的影响，试验结果如图6所示，由图可以看出，在温度有70℃升高到100℃的过程中，三氧化二铝载体溶解度总体呈上升趋势，在100℃左右达到最大为96.34%。由此确定试验温度为100℃。
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