全球每年产生的废催化剂约50万吨至70万吨,其中含有大量的贵金属(如Pt、Pd、Rh和Ru等),将其作为二次资源加以回收利用,不仅可以直接获得一定的经济效益,还可以提高资源的利用率,减少催化剂带来的环境问题。如果这些废催化剂不回收直接扔掉不仅浪费资源而且造成环境污染。铂族金属在地壳中的含量甚微且价格昂贵,所以回收这些金属在经济方面、科研方面还是在环保方面均有重要意义。
贵金属催化剂钼、金、银等作为重要的工业催化剂其在工业发展中起着不可替代的作用。目前钼催化剂用于氨氧化制硝酸,Ag/A1203催化剂用于乙烯氧化制环氧乙烷,金粒子催化氧化一氧化碳等等,贵金属催化剂在工业催化领域的应用不胜枚举。但是,由于贵金属资源稀少、价格昂贵,且在催化过程中容易中毒失活,导致其应用受到一定限制,因此如何对贵金属催化剂的回收及再生成为目前贵金属催化剂研究的一个重要方向。传统的对贵金属催化剂回收再生的方法只能通过采用王水进行。王水中含有硝 酸、氯化亚硝酰、氯等强氧化剂,也含有高浓度的氯离子,能跟金属离子形成稳定的络离子,有利于向金、钼溶解方向进行。但采用王水对贵金属溶解的方法具有很多缺点,首先,王水毒性很大,反应后不容易出去,废液对环境损害非常大。其次,操作危险,采用王水对贵金属溶解需要在对王水加热条件下进行,王水腐蚀性极强,因此操作困难。
利用甲醇和盐酸的混合溶液与贵金属催化剂混合,通过甲醇和盐酸反应得到的一氯甲烷和释放的氢离子溶解贵金属催化剂表面的贵金属,将中毒失去活性的表面的贵金属溶解后,再经过加热,使得被溶解的贵金属还原,使其重新获得活性,完成贵金属催化剂的回收。本发明使用的甲醇和盐酸的混合溶液作为溶剂,相比较现有技术的王水,,挥发后不会对环境和操作人员造成毒害,而且甲醇和盐酸均为成本低廉的化学试剂,而且利用本发明提供的方法回收贵金属催化剂的回收率为99%以上,操作步骤简单,适合大规模的工业化生产。
催化在人类文明进步与世界经济发展中扮演着非常重要的角色。它能够以一种,绿色和经济的方式将原材料转变为具有高附加值的化工产品和燃料等,因而被广泛应用于能源,化工,食品,医药,电子等各个领域。目前,全世界90%以上的化学生产过程都离不开催化。毫不夸张地说,催化领域的每一次重大突破,都极大地改变了人类的生产与生活方式。