危险等级:R11

安全等级:S16

联合国编号：3089海绵铂

Pt/C 催化剂广泛应用于石油化工、环境治理、制药、香料、染料及其他精细化工领域，在制备这些催化剂时，往往会加些助剂来加以修饰，如Fe、Sn、Bi、S、V、Cu、K 等，用来提高催化剂的选择性和使用寿命，而Pt-V/C 载体催化剂应用于卤代硝基物还原和还原烷基化反应。

铂钒催化剂现已十分成熟地运用到制药、石油等工业生产，因此，每年也同样产生大量失效的铂钒催化剂。传统的回收工艺采用氯化铵精炼法提取铂时，由于钒在不同的pH 环境下以NH4VO3、十钒酸氨、六聚钒酸铵等不同形态的沉淀存在，对铂的精炼造成很大的干扰。同时，钒也是一种重要的战略金属，应积极加以回收利用，变废为宝，化害为益，从而创造可观的经济效益和社会效益。而对于铂族金属来说，价值高，必须进行循环回收利用。

研究证明通过优先分离出催化剂中的钒金属后，就可以有效地通过传统的工艺提炼铂金属，简化整个回收工艺，提高铂金属的回收率和纯度，并且可以同时回收钒金属，提高经济效益。

废Pt-V/C 催化剂、主体是活性炭、水分、有机物、铂含量为1.13%、钒含量为1.62%。

从废铂钒催化剂中回收五氧化二钒和海绵铂的工业流程详见图1。

1 焚烧

含铂族金属炭载体废催化剂大多采用焚烧法，除去大部分活性炭、水和有机物，富集铂族金属，通常炭载体点然后可以自燃，烧灰产率在30% 左右，为了其充分炭化，还需要将其放入到马弗炉内，升温至700℃焚烧6 ～ 8 h，这时烧灰产率在7% 左右。在燃烧过程中尾气被吸收处理，达标排放。在焚烧过程中，钒反应生成V2O5，反应式为：

2V+O2 → 2VO；4V+3O2 → 2V2O3；

2V2O3+O2 → 4VO2；4VO2+O2 → 2V2O5。

焚烧渣主要含有金属铂、五氧化二钒、低价态钒氧化物和贱金属氧化物、二氧化硅等杂质。废Pt-V/C催化剂135 kg 焚烧后灰渣为9.23 kg，其中铂含量为16.45%，钒含量为23.4%，富集近15 倍。

2 钠化焙烧

将上述焚烧好的灰渣经破碎、研磨，过筛网后，与碳酸钠混合均匀，并在800℃下进行钠化焙烧，使其中未被氧化的低价态钒被转化为5 价态的可溶性偏钒酸钠。

3 水溶浸出

焚烧过程中无强氧化剂添加，焚烧后，铂会以单质形式存在，因此将上述的焚烧料用水浸洗，使可溶的偏钒酸钠进入到溶液中，过滤洗涤，得到粗偏钒酸钠溶液，滤渣为铂精矿，在此条件下可以将钒与铂基本分离。

4 沉钒

调节上述粗偏钒酸钠溶液pH 值至8 ～ 9，加入四倍理论当量的氯化铵溶液作沉淀剂，用硫酸溶液调PH 值到2 ～ 2.5，控制温度在30℃以下，析出偏钒酸铵沉淀，反应为：NaVO3+NH4Cl → NH4VO3 +NaCl。酸化液静置后过滤，用5% 的氯化铵溶液洗涤滤饼2 ～ 3 次，烘干，得纯偏钒酸铵产品。

5 煅烧、漂洗、烘干

将烘干后的偏钒酸铵置于马弗炉中缓慢升温至300℃，保持1 h 再升至500 ～ 550℃，注意不能超过650℃，否则五氧化二钒熔融结块。保温2 h 后降至450℃，保持1 h 冷却出炉，即得组成准确、恒定的五氧化二钒产品。煅烧反应为：2NH4VO3 → V2O5+2NH3 +H2O。

将V2O5 加入水中，过滤、漂洗、烘干，及得合格的五氧化二钒产品7 032.4 g，钒的收率为90%。

6 王水溶解、沉铂

用王水溶解含还有少量钒、钒的氧化物和铁、镁及其他贱金属氧化物，用王水溶解二次此滤渣，铂的溶解率为99.8% 以上，过滤，二次滤液合并，浓缩，赶硝，后再加入双氧水加温将部分被还原成二价态铂氧化成四价态铂，用氯化铵沉淀铂得到六氯铂酸铵，煅烧得到粗海绵铂。

7 铂精炼

采用传统方法精炼粗铂：粗铂用王水溶解，浓缩、赶硝、水解、酸化、氯化铵沉铂、煅烧得到纯度大于99.95% 的海绵铂1 520.92 g，收率为99.7%。

（1）钒是一种重要的战略金属，可以得到很好的回收利用，具有极大的价值。

（2）先分离出钒，可以简化铂的精炼回收工艺，得到高纯度的海绵铂，铂的回收率达到99.7% 以上。