用于提供含貴金屬的混合物以回收貴金屬的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及為一種通過加熱含貴金屬的混合物來處理該混合物、優(yōu)選通過灰化方法來處理它們的一種方法提供含貴金屬的混合物的方式。這種提供方式的特征在于以下措施：(a)將這種有待處理的含貴金屬的混合物潤濕，(b)將所潤濕的含貴金屬的混合物引入至少一個用作水的擴(kuò)散屏障的容器中，并且(c)將填裝后的容器與至少一個上部耐火氈片一起引入一個耐熱室中。這種含貴金屬的混合物優(yōu)選是在一種多孔材料的存在下被潤濕，并且借助于一個耐熱覆蓋件來關(guān)閉這個室。本發(fā)明進(jìn)一步提供了一種處理方法，該處理方法包括這種提供含貴金屬的混合物的方式以及填裝有含貴金屬的混合物的該耐熱室本身。本發(fā)明的方法能夠以高產(chǎn)率從含貴金屬的混合物中進(jìn)行簡單、清潔的貴金屬回收。
【專利說明】用于提供含貴金屬的混合物以回收貴金屬的方法
[0001]在此說明的方法允許從含貴金屬的有機(jī)和無機(jī)混合物中對貴金屬進(jìn)行清潔處理、優(yōu)選進(jìn)行回收或提純，而同時所處理的貴金屬具有高的產(chǎn)率。
[0002]貴金屬全都是具有正的標(biāo)準(zhǔn)電勢的金屬，即，是比元素氫更惰性的金屬。這些包括經(jīng)典的寶石金屬:金(Au)和銀(Ag)以及鉬族金屬:釕(Ru)、錯(Rh)、|fi(Pd)、鋨(Os)、銥(Ir)和鉬(Pt)自身?，F(xiàn)有技術(shù)
[0003]在從含貴金屬的混合物中對貴金屬進(jìn)行分離、尤其是再循環(huán)的過程中，目前使用的是濕式化學(xué)方法和高溫方法。
[0004]用于回收貴金屬的濕式化學(xué)方法具體遵循兩種主要途徑:
[0005]一種途徑是貴金屬以元素形式從液體混合物中向陰極的電化學(xué)沉積，其中一般為了去除雜質(zhì)的目的而已經(jīng)預(yù)先使這些貴金屬在化學(xué)上的極端條件下進(jìn)入溶液中，例如在回收金時通過加入強(qiáng)的無機(jī)酸如濃鹽酸或王水、或者通常有毒的絡(luò)合劑如氰化物。陰極沉積之前用不同的濕法冶金方法對陰極泥進(jìn)行進(jìn)一步處理。
[0006]在此，陰極泥通常是各種貴金屬的混合物，將其通過加入酸、堿、鹽或絡(luò)合劑而帶入溶液中。借助多種連續(xù)的選擇性溶液和沉淀方法，將單獨(dú)的貴金屬從這個溶液中分離并且彼此分尚。
[0007]在此形成了大量的具有高危可能性的水性廢物并且這些廢物要求適當(dāng)?shù)?、通常是?fù)雜且昂貴的處置。
[0008]類似地，在這些方法中釋放了相當(dāng)大量的酸性氣體,例如氯化氫和氮氧化物,并且必須使用氣體洗滌器將它們從設(shè)備廢氣中去除。
[0009]替代了電解回收的濕式化學(xué)法是通過沉淀從液相中分離貴金屬。在此，將同樣存在于溶液中的貴金屬在第一個步驟中通過加入特別的試劑(一般是絡(luò)合劑或還原劑)而從水相中沉淀出，造成它們以元素形式或者作為略微可溶的化合物而沉淀。
[0010]例如在DE3223501C中選擇了這樣一種過程，其中通過在120°C到200°C的范圍內(nèi)的溫度下加入元素碲或可還原的碲使銠從水溶液中沉淀出。
[0011]在已經(jīng)通過各種方法(膠結(jié)、過濾、壓力沉淀等等)將沉淀物分離出之后，接著將沉淀物通過火法冶金途徑進(jìn)一步處理，尤其是當(dāng)該沉淀物是金屬化合物而不是元素金屬時。
[0012]火法冶金方法包括在其中使用了熔融相的所有的金屬獲取以及提純和提質(zhì)方法。這些包括例如熔融提純、煅燒、焙燒、蒸餾、液化等等。這些方法是極其能量密集型的，尤其是在具有較高熔點(diǎn)的貴金屬的情況下，除銀以外其熔點(diǎn)都是高于1000°c，在鉬金屬的情況下甚至高于1500°c。
[0013]用于回收貴金屬的、對濕式化學(xué)方法的一個替代方案是通過高溫方法提供的，其中將這些含貴金屬的混合物在第一個步驟中經(jīng)受熱分解，伴隨有不希望的雜質(zhì)的平行氧化。這樣一種方法在工業(yè)上被稱為“灰化”。
[0014]這些方法首要地用在“浮渣”的處理中。術(shù)語“浮渣”是指非金屬材料、尤其是混合物，在其中存在著具有高的有機(jī)物比例的、固態(tài)的、難熔的含貴金屬的混合物。它們可以例如是來自貴金屬的生產(chǎn)或其進(jìn)一步的處理(例如用于生產(chǎn)催化劑)的過程中的廢料。
[0015]尤其在純粹的金屬-有機(jī)物混合物中，進(jìn)行灰化時幾乎不會留下涉及到該混合物的有機(jī)組分的殘余物，即，灰?guī)缀鮾H包含處于元素形式的貴金屬。
[0016]灰化方法超過濕式化學(xué)方法的優(yōu)點(diǎn)在于，它們產(chǎn)生了明顯更少量的殘余物，例如需要特殊處理的、被污染的溶液。然而，其一個缺點(diǎn)是在這些方法中的技術(shù)復(fù)雜性以及有時候的高的能量耗用。
[0017]這些方法的技術(shù)復(fù)雜性一部分是由于多種高度可燃性或爆炸性的貴金屬-有機(jī)化合物要求特殊的處理。
[0018]與某些貴金屬有機(jī)化合物的易燃性以及爆炸傾向相關(guān)的問題在工業(yè)中是通過以下方式應(yīng)對的:灰化不是在單一的高溫過程中進(jìn)行，而是逐步地在多個連續(xù)的高溫子過程中進(jìn)行，有機(jī)組分的熱解和氧化性分解彼此分開地進(jìn)行。這樣的途徑可以例如在US2008/0295749AU JP2009-222288A 中并且任選地在 DE9420410U1 中找到。
[0019]在進(jìn)行灰化時的多室系統(tǒng)的原理包括:在一個第一步驟中部分熱解，這通常與起始混合物的致密度或體積收縮有關(guān)，其中有害物質(zhì)在低氧氣氛中被轉(zhuǎn)化成較無害的中間體。
[0020]在一個后續(xù)的過程步驟中，進(jìn)行前述有機(jī)相的最終的(幾乎無殘余物的)氧化性分解。
[0021]這樣一種具有兩個子過程的分離的優(yōu)點(diǎn)是，可以在(后_)燃燒室中使用非常高的氧化性氣體(通常是氧氣) 濃度以進(jìn)行氧化性分解，這對于使氧化反應(yīng)進(jìn)行至幾乎完全是必需的。
[0022]然而，這樣的高氧氣濃度增大了在某些貴金屬-有機(jī)化合物(例如在銠的三苯基膦絡(luò)合物的情況下)并且還有某些無機(jī)貴金屬化合物(如某些鉬金屬的羰基絡(luò)合物)在熱解中爆炸的危險，因此它們傾向于在第一個步驟中是反生產(chǎn)的。
[0023]用于灰化多種固體的含貴金屬的混合物的多室系統(tǒng)的缺點(diǎn)是明顯增加了這些系統(tǒng)中的設(shè)備支出。
[0024]在貴金屬的熱回收中的另一個困難是所獲得的這些產(chǎn)物的具體形式:在灰化過程中，所形成的貴金屬的一個不可忽視的比例是以微顆?；蚣{米顆粒的形式獲得的，它們常常產(chǎn)生火花并且在離開設(shè)備時具有相當(dāng)大的潛在危險還以及在所回收金屬的產(chǎn)率上的重大損失。為了使這種損失最小，可以遵循多種途徑:
[0025]一種可能性是煙氣的復(fù)雜過濾。
[0026]另一種可能性是將灰化過程中形成的金屬粉塵通過使用有時明顯高于這些貴金屬的熔點(diǎn)的溫度來直接熔化。例如在KR1020030067421A中描述的方法就依賴于這樣一種工序；在其中，在一個高壓反應(yīng)器中將鉬(熔點(diǎn):1768°C)在從1500°C到2000°C范圍內(nèi)的溫度下從廢料中分離。
[0027]通過灰化而回收貴金屬的另一個缺點(diǎn)是，除貴金屬以外在灰中存在的雜質(zhì)必須在另外的過程步驟中分開地除去，這增加了總過程的復(fù)雜性。
[0028]尤其在具有高的無機(jī)材料比例的、含貴金屬的混合物的情況下，這些雜質(zhì)在更大的程度上出現(xiàn)。取決于這些混合物的組成，試圖通過引入各種氧化性或還原性的工藝氣體(例如O2作為氧化劑，CO作為還原性氣體)或通過引入固體氧化劑或還原劑來將氧、碳、氮或硫轉(zhuǎn)化為揮發(fā)性產(chǎn)物從而使這些元素在灰中的比例最小化。這些措施在例如文獻(xiàn)JP2004-292912A中被采用。其中，將碳灰引入體系中并且在加熱時轉(zhuǎn)化為C0，C0對氧化性成分有強(qiáng)烈還原效果、并以揮發(fā)性產(chǎn)物CO2的形式從體系中除去氧氣。
[0029]由于先前的純熱處理不適于從固體的含貴金屬的混合物中回收貴金屬，在工業(yè)中經(jīng)常使用組合方法，其中將有時候復(fù)雜的總過程的熱學(xué)子步驟與濕法化學(xué)子步驟相組合。這樣一種工序的實(shí)例在文獻(xiàn)US7108839B2和JP2004-292912A中給出。
[0030]US7108839B2說明了一種方法，其中通過由熱學(xué)和濕式化學(xué)步驟組成的一種組合的總過程去除了在硅膠上的一種有機(jī)鉬化合物的涂層。在此，首先在升高的溫度下將有機(jī)鉬化合物氧化，然后傳送到一個多級濕式化學(xué)序列中，用于對該中間體進(jìn)行進(jìn)一步處理。另一方面，在JP2004-292912A中，在灰化過程之前對含銠的貴金屬浮渣進(jìn)行濕式化學(xué)處理。雖然這兩種方法保證了在貴金屬回收中更高的產(chǎn)品純度，但是它們是非常復(fù)雜的。從現(xiàn)有技術(shù)出發(fā)，本發(fā)明的一個目的是提供沒有現(xiàn)有技術(shù)的方法的缺點(diǎn)的一種方法?！?}
[0031]這個目的是通過這些權(quán)利要求的主題而實(shí)現(xiàn)的。
[0032]這是通過一種提供該含貴金屬的混合物的特殊方式而成為可能，該含貴金屬的混合物是用于一種通過加熱該混合物來處理含貴金屬的混合物的方法、優(yōu)選用于灰化方法，該提供方式使得有可能在僅僅單個處理步驟之后就以元素形式且以相對高的產(chǎn)率獲得該混合物中的貴金屬。
[0033]發(fā)明的說明
[0034]根據(jù)本發(fā)明，為一種通過加熱含貴金屬的混合物來處理該混合物的方法而提供含貴金屬的混合物的方式的特征為以下措施:
[0035]將有待處理的含貴 金屬的混合物潤濕，
[0036]將潤濕的含貴金屬的混合物引入至少一個用作水的擴(kuò)散屏障的容器中，
[0037]將填裝后的容器與至少一個上部耐火氈片一起引入一個耐熱室中。
[0038]該耐熱室有利地用一個耐熱蓋所關(guān)閉。以此方式，進(jìn)一步降低了貴金屬的損失。
[0039]用于通過加熱貴金屬混合物來處理該含貴金屬的混合物的方法優(yōu)選是灰化。
[0040]通過本發(fā)明為處理含貴金屬的混合物的方法(優(yōu)選是灰化)所提供的含貴金屬的混合物可以包括處于游離形式和處于化合物形式兩者的貴金屬，其中有機(jī)和無機(jī)的貴金屬化合物兩者都能夠存在于該混合物中。
[0041]在一個實(shí)施例中，該含貴金屬的混合物僅包含處于游離形式或者處于有機(jī)或無機(jī)化合物形式的一種單一的貴金屬。
[0042]在另一個實(shí)施例中，該含貴金屬的混合物包含處于游離形式或者處于有機(jī)或無機(jī)化合物形式的多種不同的元素。
[0043]在本發(fā)明的一個優(yōu)選實(shí)施例中，該含貴金屬的混合物由浮渣組成，即它主要包含有機(jī)貴金屬化合物。
[0044]這些含貴金屬的混合物優(yōu)選是源自用于生產(chǎn)所討論的這些貴金屬的過程或其進(jìn)一步加工的過程中的殘余物或廢料，該進(jìn)一步的加工是例如用于生產(chǎn)多相的或均相的催化劑。
[0045]然而，這些含貴金屬的混合物還可以是源自貴金屬或由其生產(chǎn)的產(chǎn)品的使用、并且在此過程中是被貴金屬或其化合物所污染的混合物。
[0046]在本發(fā)明的另一個實(shí)施例中，這些含貴金屬的混合物是含貴金屬的液體，優(yōu)選是溶液或懸浮液。
[0047] 本發(fā)明的另一個優(yōu)選實(shí)施例包括從耗盡的活性碳催化劑中回收貴金屬。
[0048]許多含貴金屬的混合物傾向于易燃并且常常會分解、甚至是以一種爆炸性的方式。為此原因，這些混合物的處理是一種特別的挑戰(zhàn)，尤其是在這些混合物在強(qiáng)氧化劑存在下被暴露于高溫的過程中，例如在灰化的情況下。
[0049]這些易燃的貴金屬化合物例如是以一氧化碳或三苯基膦作為絡(luò)合配體的貴金屬絡(luò)合物，例如在被稱為威爾金森(Wilkinson)催化劑的氯三(三苯基膦)銠(I)絡(luò)合物的情況下，該催化劑在有機(jī)化學(xué)中常常用于氫化或異構(gòu)化。
[0050]在常規(guī)的方法中，通過含貴金屬的混合物的灰化來回收貴金屬一般包括兩個子過程:
[0051]首先，將非金屬組分熱解，即熱分解。在此，貴金屬與其所附連的有機(jī)基團(tuán)之間的鍵發(fā)生斷裂。貴金屬被轉(zhuǎn)化成其游離形式。
[0052]這個步驟要求高溫。然而，相對大量的氧化氣體(如氧氣)的存在是不利的，因?yàn)檫@常常導(dǎo)致這些貴金屬化合物或熱分解產(chǎn)物的自發(fā)的、有時候爆炸性的燃燒。
[0053]灰化的第二個子過程是熱解后的中間體的氧化。在此，這些中間體被轉(zhuǎn)化成揮發(fā)性的最終產(chǎn)物(在有機(jī)化合物的情況下主要是CO2和h2o)。其結(jié)果是，在理想狀況下混有高比例的游離貴金屬的灰仍作為殘余物留下。
[0054]另一方面，對于這個子過程，必須要高濃度的氧化性氣體氧氣來使燃燒進(jìn)行至完全。
[0055]對于這兩個子步驟，需要與氧化性氣體氧氣的存在相關(guān)的不同的過程條件。為此原因，在常規(guī)的灰化方法中常常選擇一種兩級工序，其中用于這一目的的設(shè)備是多室的系統(tǒng)，這種系統(tǒng)是至少兩室的系統(tǒng)并且具有一個熱解室和一個后燃燒室，這由于所產(chǎn)生的設(shè)備方面的支出而將該系統(tǒng)的技術(shù)復(fù)雜度最大化。
[0056]借助于本發(fā)明，通過不像傳統(tǒng)方法中那樣順序地進(jìn)行而是在單一的室并且在單個步驟中平行地進(jìn)行的熱解和氧化，可以大幅度地降低這種設(shè)備方面的支出。
[0057]這是借助于為一種加熱含貴金屬的混合物的后續(xù)方法而提供該有待處理的混合物的特別的提供方式來實(shí)現(xiàn)的，其中這些貴金屬優(yōu)選是被回收或進(jìn)一步處理(例如提純)的。這樣一種以回收金屬為目的而加熱含貴金屬的材料的方法優(yōu)選是灰化。
[0058]除了為后續(xù)地加熱(優(yōu)選灰化)含貴金屬的混合物的方法而提供該混合物的這種提供方式之外，本發(fā)明還涵蓋了利用含貴金屬的混合物的所述提供方式來回收或處理金屬的一種方法。
[0059]由于這種提供貴金屬混合物的特殊形式，例如，后續(xù)的灰化有效地進(jìn)行，使得從含貴金屬的混合物中回收金屬的總過程同樣可以大幅度簡化。
[0060]在一個優(yōu)選的實(shí)施例中，本發(fā)明的用于金屬回收或處理的方法省略了在灰化之前使用濕式化學(xué)步驟。
[0061]在另一個優(yōu)選的實(shí)施例中，本發(fā)明的用于金屬回收或處理的方法省略了在灰化之后使用濕式化學(xué)步驟。[0062]在一個特別優(yōu)選的實(shí)施例中，本發(fā)明的用于金屬回收或處理的方法省略了在灰化之前和之后使用任何的濕式化學(xué)步驟。
[0063]含貴金屬的混合物的潤濕
[0064]根據(jù)本發(fā)明，將該含貴金屬的混合物潤濕。這一般是通過加水而進(jìn)行的。這種潤濕是有利的，因?yàn)楹F金屬的混合物的突然點(diǎn)燃、以及相關(guān)的煙氣的強(qiáng)烈釋放可以受到抑制。此外，在加熱過程中出現(xiàn)的水蒸汽用于使?fàn)t內(nèi)氣氛變得惰性。以此方式，在加熱階段可以避免爆炸性的氣體混合物和不希望的爆炸。
[0065]在貴金屬回收中這些混合物的自燃不僅是安全方面的問題，而且還會導(dǎo)致該回收過程的貴金屬產(chǎn)率的大幅度降低，這是由于將會出現(xiàn)煙氣的密集形成并且這些煙氣會夾帶細(xì)的貴金屬顆粒。
[0066]可以吸收并還有可能儲存水的材料(紙巾、碎布等等)典型地存在于含貴金屬的混合物或浮渣中。優(yōu)選將一種多孔或吸水的材料以水潤濕并然后加入該含貴金屬的混合物中?？梢栽诨旌衔锏墓不熘罅硗馓砑铀?yōu)選用水噴灑該含貴金屬的混合物以進(jìn)行潤濕。以水潤濕的、耗盡的活性碳催化劑一般可以吸收超過其自身重量的水量。
[0067]該含貴金屬的混合物的總水量是在按重量計從5%到90%的范圍內(nèi)(各自是基于該含貴金屬的混合物的總重量)?？偹績?yōu)選是在按重量計從20%到80%的范圍內(nèi)(基于總重量)。這個總水含量包括儲存在該多孔材料中的水(例如在耗盡的、潤濕的活性碳催化劑中)并且還包括例如在共混之后添加的額外的水。
[0068]多孔材料
[0069]該含貴金屬的混合物的潤濕有利地是在一種多孔的、優(yōu)選吸水的材料的存在下進(jìn)行的。然而，加入這種多孔材 料是任選的。如果在該含貴金屬的混合物中不存在液態(tài)的含貴金屬的殘余物或不存在負(fù)載了有機(jī)溶劑的活性碳催化劑，那么可以省略一種多孔材料的加入。
[0070]該多孔材料本質(zhì)上可以是有機(jī)的(即含碳的)或無機(jī)的。
[0071]優(yōu)選的是使用一種無機(jī)、不可燃的多孔材料。這可以用作水儲存器并作為有機(jī)溶劑的吸收物。因此這種多孔材料應(yīng)當(dāng)具有對水或有機(jī)溶劑的高的吸收容量。它用于在該回收過程中吸收含貴金屬的液體、焦油狀的濕潤的蒸餾殘余物、還以及含貴金屬的墨水和糊劑。以多孔材料進(jìn)行共混或處理使得能夠更容易處理并且計量這種殘余物。
[0072]作為多孔的無機(jī)材料，有可能使用例如硅鋁酸鈉、膨潤土、沸石、氧化鋁、膨脹粘土或商業(yè)上的貓砂。該無機(jī)材料優(yōu)選是陶瓷材料，其中有可能的是硅酸鹽陶瓷、氧化物陶瓷或非氧化物陶瓷材料，優(yōu)選為粉末形式。
[0073]優(yōu)選的氧化物陶瓷材料是例如:氧化鎂(MgO)、氧化鋁(A1203)、氧化鋯(ZrO2)、氧化鈦(IV) (Ti02)、氧化鋅(ZnO)、鈦酸鋁(Al2TiO5)或鈦酸鋇(BaTiO3)或其混合物。
[0074]優(yōu)選的非氧化物陶瓷材料是例如碳化硅(SiC)、碳化硼(B4C)、氮化硼(BN)、氮化鋁(AlNx)或氮化硅(SiNx)或其混合物。也可以使用氧化物陶瓷與非氧化物陶瓷材料的混合物。這些材料一般應(yīng)當(dāng)具有高的內(nèi)部和/或外部表面積。
[0075]如果這些含貴金屬的混合物是液體，那么首先將該多孔的無機(jī)材料用這些液體浸潰。在這種情況下，有可能不僅使用上述粉末狀的吸收物、而且還使用耐火材料、玻璃棉、陶瓷隔熱材料如火泥或巖棉等。以耐火材料處理過的殘余物與這些含貴金屬的固體混合物同樣地進(jìn)行處理。
[0076]在另一個實(shí)施例中,有可能使用一種含碳材料作為多孔有機(jī)材料,例如活性碳、木炭、過濾器木炭、鋸屑。這些含碳多孔材料一般也應(yīng)當(dāng)具有高的外部和/或內(nèi)部表面積。
[0077]在含有含水的、濕潤的活性碳催化劑的殘余物的處理中，有可能省略進(jìn)一步添加水。然而，如果該混合物另外地包括含有有機(jī)溶劑的液體貴金屬殘余物，那么一般添加另外的多孔材料作為有機(jī)溶劑的吸收物并且可以另外將該混合物潤濕。耗盡的活性碳催化劑(負(fù)載有例如Pt和/或Rh)根據(jù)本發(fā)明可以與潤濕的陶瓷材料和潤濕的活性碳二者共混。在此同樣地，從多孔材料中逐步釋放出水防止了該混合物的自燃或爆炸性氣體混合物的形成，尤其是在催化劑中常常存在的有機(jī)溶劑的殘余物可能對此起促進(jìn)作用。
[0078]多孔材料的加入取決于含貴金屬的混合物的性質(zhì)和組成。在根據(jù)本發(fā)明產(chǎn)生的一種含貴金屬的材料、多孔材料與水的混合物中，多孔材料的比例是在基于混合物的總重量(沒有水負(fù)載)按重量計從O到70%的范圍內(nèi)。多孔材料的比例優(yōu)選地是基于混合物的總重量(沒有水負(fù)載)按重量計從O到60%的范圍內(nèi)。
[0079]出于各種原因，加入多孔的、優(yōu)選吸水的材料是有利的。在回收貴金屬的過程中，它們具有調(diào)節(jié)作用:它們保證了含貴金屬的混合物的均勻熱分解、并且防止了該混合物的這些組分的隨機(jī)燃燒或快速放氣。此外，它們用作水儲存器，隨著溫度的增加而逐漸地釋放水。其結(jié)果是，加熱含貴金屬的混合物與無機(jī)材料的這種混合物在該無機(jī)材料上形成了一種氣氛，這種氣氛由于其高的水分含量而使可燃?xì)怏w的爆炸危險最小化。
[0080]將混合物引入一個用作水的擴(kuò)散屏障的容器中
[0081]在將含貴金屬的混合物與水以及任選地一種多孔材料共混之后，將混合物引入至少一個用作水的擴(kuò)散屏障的容器中。
[0082]在一個優(yōu)選實(shí)施例 中，將該混合物引入確切地一個這樣的容器中。在另一個優(yōu)選的實(shí)施例中，將該混合物引入多個容器中，其中一個內(nèi)容器被密封在多個外容器之內(nèi)。
[0083]這些容器用作水或水蒸汽的擴(kuò)散屏障、并且防止水從混合物中快速的、不受阻礙的逸出。因此它們防止了可以導(dǎo)致混合物自燃的快速干燥。它們防止或大幅度延遲了水從混合物中的逸出。此外，混合物的快速干燥通過在多孔材料中吸收的水的緩慢釋放而進(jìn)一步得到抑制。
[0084]這些容器同樣防止了該混合物與周圍環(huán)境中的氧氣的、助長火勢的大面積接觸。
[0085]優(yōu)選的是每個容器由一種塑料組成。在本發(fā)明的一個具體實(shí)施例中，該塑料已經(jīng)被賦形為形成一種可封閉的袋。
[0086]特別優(yōu)選的塑料是無鹵素的聚合物，優(yōu)選無氯和氟的聚合物。這是因?yàn)楹u素的聚合物的分解將會導(dǎo)致在高溫下釋放高腐蝕性且有毒的氣體。
[0087]在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，制成這些容器的材料是不含除碳、氫和任選的氧以外的其他元素的一種聚合物。在本發(fā)明的特別優(yōu)選的實(shí)施例中，該聚合物是聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)。
[0088]在將混合物引入該容器中之后，將該容器關(guān)閉。在一個優(yōu)選實(shí)施例中，這些容器的關(guān)閉是通過一個由無鹵素的塑料制成的結(jié)(tie)進(jìn)行的。在一個優(yōu)選實(shí)施例中，這些容器的關(guān)閉是通過一個由聚乙烯制成的商售的纜線結(jié)進(jìn)行的。這些容器的關(guān)閉點(diǎn)作為一種類型的過壓閥而起作用。如果由于連續(xù)放出分解氣體而使袋中的內(nèi)壓超過一定水平，那么部分的氣體通過該關(guān)閉點(diǎn)而逸出。另一方面，分解氣體的連續(xù)放出阻礙了氣體(例如氧氣)從環(huán)境中進(jìn)入容器內(nèi)部，因?yàn)樵谶@些容器的內(nèi)部與這些容器周圍的環(huán)境之間具有占優(yōu)勢的壓力梯度。
[0089]以此方式，這些容器使得該灰化過程的第一部分有可能如以上描述的在一種低氧環(huán)境中進(jìn)行。
[0090]在一個特定的加熱階段之后并且在一個特定的工藝溫度之上，這些容器再也無法承受環(huán)境條件并且其自身進(jìn)行分解，其結(jié)果是它們允許更多的氧氣從周圍環(huán)境進(jìn)入混合物中。以此方式，創(chuàng)造了灰化的第二部分(即，熱解中間產(chǎn)物向揮發(fā)性最終產(chǎn)物的氧化性轉(zhuǎn)化)的最優(yōu)條件。
[0091]根據(jù)本發(fā)明，將已經(jīng)填裝了該混合物且通過塑料結(jié)而關(guān)閉的這一個或多個容器引入一個耐熱室中。
[0092]耐火氈片
[0093]根據(jù)本發(fā)明，將這些填裝后的容器與至少一個上部耐火氈片一起引入一個耐熱室中。
[0094]這個上部耐火氈片的作用是保證該混合物在該氈片下方的溫和燃燒、并且使所放出的煙氣經(jīng)受過濾，其結(jié)果是防止了在灰化過程中形成的、位于微顆粒和納米顆粒范圍內(nèi)的、非常細(xì)的貴金屬粉塵以一種不受抑制的方式被排放到環(huán)境中。該至少一個上部耐火氈片以此方式用作在灰化過程中形成的貴金屬粉塵的吸收物。
[0095]在本發(fā)明的一個優(yōu)選實(shí)施例中，這個室的底部另外襯有至少一個下部耐火氈片。
[0096]這個下部耐火氈片的作用是防止在灰化過程中形成的貴金屬烘烤或者擴(kuò)散到該耐熱室的底部。然而，這個下部耐火氈片是任選的。
[0097] 基于S1、Al、Ca、Mg和Zr的氧化物或混合氧化物并且從加熱爐的構(gòu)造中充分獲知的這些纖維氈片，例如玻璃棉氈片、巖棉氈片以及其他陶瓷隔熱材料，優(yōu)選地被用作這些耐火氈片的材料。
[0098]在一個優(yōu)選實(shí)施例中，這些氈片具有從20到150mg/m3、優(yōu)選從70到130kg/m3且特別優(yōu)選從80到100kg/m3的本體密度。
[0099]該租片的厚度優(yōu)選是不大于50mm、更優(yōu)選不大于25mm、且特別優(yōu)選不大于10mm。
[0100]在沒有可觀的燒結(jié)作用的情況下，纖維材料可以承受的溫度應(yīng)當(dāng)是從800°C到1800°C、優(yōu)選從1000°C到1400°C、且特別優(yōu)選從1150°C到1300°C。
[0101]耐熱室
[0102]包含這些含貴金屬的混合物的一個或多個容器還以及該至少一個上部耐火氈片，在這些容器和其中存在的該混合物被加熱的過程中被容納在一個耐熱室中。
[0103]以此方式被填裝的耐熱室優(yōu)選地本身不是一個加熱爐而是一個可以被容納在加熱爐中的容器。
[0104]在一個優(yōu)選實(shí)施例中，該耐熱室是一個立方體形的盒。在一個進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施例中，該耐熱室是圓柱形的。
[0105]制成該耐熱室的材料優(yōu)選是一種耐腐蝕的鋼合金。在本發(fā)明的一個特別優(yōu)選的實(shí)施例中，該耐熱室由加入了鑰的一種鉻鎳鋼組成。
[0106]根據(jù)本發(fā)明，該耐熱室優(yōu)選具有一個或多個開口，這些開口可以任選地在灰化過程中被關(guān)閉。這些開口用作在耐熱室內(nèi)部與周圍環(huán)境之間的氣體交換的閥開口、并且防止在這個室內(nèi)建立超過大氣的壓力。
[0107]根據(jù)本發(fā)明，該耐熱室可以任選地借助一個罩而關(guān)閉。在這種情況下實(shí)現(xiàn)了最低的貴金屬損失。此外，借助一個罩來關(guān)閉該室可以防止含貴金屬的殘余物被帶出。
[0108]在本發(fā)明的一個優(yōu)選實(shí)施例中，該罩由與該耐熱室自身相同的材料組成。借助這樣一個罩來關(guān)閉該耐熱室使得有可能在該室中建立熱平衡，這種平衡僅略微地受這少數(shù)幾個閥開口的干擾。
[0109]然后，這個被覆蓋的、受熱的耐熱室作為在該室內(nèi)所有方向上的一個均勻熱輻射體起作用。這保證了在該耐熱室中的混合物的整個尺寸上的一種均勻的化學(xué)反應(yīng)過程。
[0110]在一個優(yōu)選實(shí)施例中，這樣一個室具有5001、更優(yōu)選2501、且特別優(yōu)選1001的最大體積。
[0111]用于處理含貴金屬的混合物的方法
[0112]本發(fā)明進(jìn)一步提供了一種用于處理含貴金屬的混合物的方法，其中將這些混合物加熱并且該方法包括該含貴金屬的混合物的上述提供方式。
[0113]在本發(fā)明的一個優(yōu)選實(shí)施例中，該方法包括一個單一的步驟，在該步驟中將這些含貴金屬的混合物加熱并且將如上描述的一個填裝后的耐熱室引入一個加熱爐中。
[0114]可以容納一個具有指定體積和指定形狀的耐熱室的任何加熱爐都可以用作該加熱爐。
[0115]在一個優(yōu)選實(shí)施例中，該加熱爐具有活性碳過濾器，它從排氣中過濾出隨煙氣離開該耐熱室的、非常細(xì)的 貴金屬顆粒。
[0116]在加熱這些含貴金屬的混合物的這個步驟中的工藝溫度優(yōu)選是不大于1050°C、更優(yōu)選不大于950°C、且特別優(yōu)選不大于850°C。
[0117]在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，該溫度應(yīng)當(dāng)降到小于600°C的、更優(yōu)選小于700°C、且特別優(yōu)選小于750°C的一個最小溫度以下。
[0118]加熱這些含貴金屬的混合物的這個步驟中的過程時間優(yōu)選是不大于10小時、更優(yōu)選不大于9小時、且特別優(yōu)選不大于8小時。
[0119]在一個優(yōu)選實(shí)施例中，這種處理含貴金屬的混合物的方法是用于從包括一種或多種以下的處于以游離形式或以化合物形式的貴金屬的混合物中回收貴金屬:釕、銠、鈀、銀、鋨、銥、鉬和金。
[0120]在另一個優(yōu)選實(shí)施例中，該方法是用于回收貴金屬釕、銠、鈀和鉬或其混合物。
[0121]實(shí)例
[0122]實(shí)例I:
[0123]將表1示出的組分以所示出的量組成的一種混合物用約500ml的水潤濕并引入一個聚乙烯(PE)袋中。
[0124]
【權(quán)利要求】
1.為一種通過加熱含貴金屬的混合物來處理該混合物的方法提供含貴金屬的混合物的方式，其中這種提供方式包括以下措施: 將該有待處理的含貴金屬的混合物潤濕， 將所潤濕的含貴金屬的混合物引入至少一個用作水的擴(kuò)散屏障的容器中， 將填裝后的容器與至少一個上部耐火氈片一起引入一個耐熱室中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提供含貴金屬的混合物的方式，進(jìn)一步包括借助于一個耐熱覆蓋件來關(guān)閉該室。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的提供含貴金屬的混合物的方式，其中處理該含貴金屬的混合物的方法是灰化。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任何一項(xiàng)所述的提供含貴金屬的混合物的方式，其中該含貴金屬的混合物包含有機(jī)貴金屬化合物、無機(jī)貴金屬化合物、元素形式的貴金屬或其混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任何一項(xiàng)所述的提供含貴金屬的混合物的方式，其中該含貴金屬的混合物包含選自下組的一種或多種金屬的元素形式金屬或金屬化合物，該組由以下各項(xiàng)組成:釕、錯、鈕、銀、鋨、銥、鉬和金。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任何一項(xiàng)所述的提供含貴金屬的混合物的方式，其中該含貴金屬的混合物具有按重量計在5%到90%范圍內(nèi)、優(yōu)選按重量計在從10%到80%范圍內(nèi)(各自是基于總重量)的總水含量。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任何一項(xiàng)所述的提供含貴金屬的混合物的方式，其中將該含貴金屬的混合物在引入該用作水的擴(kuò)散屏障的容器中之前與一種多孔材料共混。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的提供含貴金屬的混合物的方式，其中該多孔材料的比例為按重量計在O到70%范圍內(nèi)、優(yōu)選按重量計在從O到60%范圍內(nèi)(各自是基于沒有水負(fù)載情況下的混合物總重量)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的提供含貴金屬的混合物的方式，其中使用選自下組的一種無機(jī)材料作為多孔材料，該組由以下各項(xiàng)組成:硅鋁酸鈉、膨潤土、沸石、氧化鋁、膨脹粘土和貓砂。
10.根據(jù)權(quán)利要求7至9中任何一項(xiàng)所述的提供含貴金屬的混合物的方式，其中使用選自下組的一種有機(jī)的含碳材料作為多孔材料，該組由以下各項(xiàng)組成:活性碳、木炭、過濾器木炭和鋸屑。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任何一項(xiàng)所述的提供含貴金屬的混合物的方式，其中該用作水的擴(kuò)散屏障的容器由塑料組成。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的提供含貴金屬的混合物的方式，其中該用作水的擴(kuò)散屏障的塑料是聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至12中任何一項(xiàng)所述的提供含貴金屬的混合物的方式，其中填裝有該混合物的該容器在該耐熱室內(nèi)位于至少一個下部耐火氈片之上。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至13所述的提供含貴金屬的混合物的方式，其中該上部耐火氈片和/或下部耐火氈片是一種由玻璃棉、巖棉或其他陶瓷隔熱材料構(gòu)成的纖維氈片。
15.根據(jù)權(quán)利要求1至14中任何一項(xiàng)所述的提供含貴金屬的混合物的方式，其中該耐熱室是由耐腐蝕的鋼、優(yōu)選是由添加有鑰的鉻鎳鋼制成的。
16.根據(jù)權(quán)利要求1至15中任何一項(xiàng)所述的提供含貴金屬的混合物的方式，其中該耐熱室具有一個或多個任選地可關(guān)閉的通風(fēng)開口。
17.用于處理含貴金屬的混合物的方法，其特征在于，該方法包括根據(jù)權(quán)利要求1至16中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的提供混合物的方式。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，該方法包括一個加熱這些含貴金屬的混合物的單一步驟。
19.根據(jù)權(quán)利要求17或18所述的方法，其中將這些含貴金屬的混合物加熱到在從600°C到1050°C范圍內(nèi)的溫度。
20.根據(jù)權(quán)利要求17至19中任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，該方法是用于回收貴金屬釕、錯、鈕、銀、鋨、銥、鉬或金。
21.一種填裝的耐熱室，包括: 一種含貴金屬的混合物與多孔材料的至少一種潤濕的混合物，該潤濕的混合物被容納在至少一個用作水的擴(kuò)散屏障的容器中， 至少一個上部耐火氈片，該上部耐火氈片覆蓋了填充有該混合物的半透的容器。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的填裝的耐熱室，進(jìn)一步包括一個耐熱覆蓋件以用于關(guān)閉該室。
23.根據(jù)權(quán)利要求21或22所述的填裝的耐熱室，進(jìn)一步包括至少一個下部耐火氈片，含有該混合物的該容器在該 耐熱室中位于該下部耐火氈片上。
【文檔編號】C22B11/02GK103476957SQ201280018118
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2012年4月12日 優(yōu)先權(quán)日:2011年4月13日
【發(fā)明者】K·齊默爾曼, R·哈特曼, O·金茲, M·格雷爾 申請人:尤米科爾股份公司及兩合公司