專(zhuān)利名稱(chēng)：催化劑載體的選別處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種對(duì)具有連接排氣管的金屬罩，催化劑載體，以及催化劑載體上承載貴金屬的γ氧化鋁被膜的內(nèi)燃機(jī)廢催化劑進(jìn)行處理，并可以在貴金屬濃縮品的選別，構(gòu)成材料的再利用，在銅冶煉工序及貴金屬的回收工序中進(jìn)行回收處理的處理方法。
背景技術(shù)：
歷來(lái)，特別是為了凈化汽車(chē)的內(nèi)燃機(jī)的排氣，如圖1至圖3所示使用金屬a或陶瓷b的催化劑載體，它們是在圖3的排氣管9、12上安裝的金屬罩10中具有金屬或陶瓷的催化劑載體，如圖2所示，在涂敷于其表面上的γ氧化鋁層6中滲透起到催化劑作用的物質(zhì)，特別是白金、鈀或銠等貴金屬7。
金屬催化劑載體解決了陶瓷催化劑載體的冷(常溫)啟動(dòng)特性不好與耐沖擊性弱的缺點(diǎn)，所以最近金屬催化劑載體的使用量在增加。
如圖3所示，內(nèi)燃機(jī)的廢催化劑主要是由具有連接用套管、至少一對(duì)的入口用套管與出口用套管的金屬罩10所構(gòu)成的，如圖1至圖2所示，其覆蓋配置成層狀5、蜂窩狀8的催化劑載體，如圖2所示，在該催化劑載體的表面上，配置有作為催化劑材料的貴金屬7的同時(shí)也配置有薄的γ氧化鋁層6。
圖1與圖3所示的金屬罩2、10與排氣管9、12，通常由高級(jí)鋼材或非磁性鐵合金制成。
圖1(a)中所示的金屬催化劑載體1是由非常薄的Fe-Cr-Al合金所構(gòu)成的。構(gòu)成各個(gè)層的載體箔3交替形成平滑狀或波形。在波的頂點(diǎn)部鄰接層的箔相接觸，例如，可以由點(diǎn)焊相互結(jié)合。在金屬催化劑載體上的γ氧化鋁被膜6表面上滲透有貴金屬7。
陶瓷催化劑載體4例如可以由堇青石(Al2O3-SiO2-MgO)所構(gòu)成。如圖2(b)所示，成形為蜂窩狀8。在陶瓷催化劑載體4上的γ氧化鋁被膜6表面也滲透有貴金屬7。
金屬催化劑載體的箔3薄、為20～30μm，由于熱容量很小，所以金屬催化劑載體能夠被內(nèi)燃機(jī)的排氣迅速地加熱，因此在內(nèi)燃機(jī)開(kāi)始啟動(dòng)后能夠以短時(shí)間就發(fā)揮催化劑的作用。而且，由于金屬催化劑載體受機(jī)械與熱沖擊性的影響小，所以與陶瓷催化劑載體相比，能夠配置于更靠近發(fā)動(dòng)機(jī)的地方，由此能夠迅速地進(jìn)行加熱。
但是，在金屬催化劑載體中配置的γ氧化鋁及貴金屬?gòu)牟线M(jìn)行分離非常困難，基本上的金屬催化劑載體都作為廢料處理，不能夠?qū)F金屬進(jìn)行回收。
在催化劑載體內(nèi)，陶瓷催化劑載體可以在與汽車(chē)解體的同時(shí)進(jìn)行機(jī)械的選別、進(jìn)行化學(xué)處理，而能夠回收白金、鈀或銠等催化劑物質(zhì)。
要進(jìn)行選別的是其成為廢料的內(nèi)燃機(jī)的催化劑，由于從內(nèi)燃機(jī)取出廢催化劑，并非一定仔細(xì)周密地進(jìn)行，所以在很多情況下會(huì)引起機(jī)械損傷、在連接損壞的連接嵌管或排氣管的狀態(tài)下收入催化劑。
在特開(kāi)2000-248322、發(fā)明的名稱(chēng)“從金屬基體催化劑回收白金元素的方法”(專(zhuān)利文獻(xiàn)1)中，公開(kāi)了不將金屬罩去除而處理金屬催化劑載體的方法。在該發(fā)明中，將滲透有貴金屬的催化劑與金屬罩一起在電爐中加熱，使銅中吸收貴金屬，再將其氧化，濃縮回收貴金屬。金屬罩及具有磁性的載體箔、例如Fe-Cr-Al合金箔則通過(guò)氧化而作為爐渣排出。
而且，在專(zhuān)利第2645789號(hào)、發(fā)明名稱(chēng)“金屬催化劑載體的選別方法及其裝置”(專(zhuān)利文獻(xiàn)2)中，給出了一種對(duì)不含化學(xué)藥品或有害物質(zhì)的金屬催化劑載體的選別方法，其將沖擊式粉碎機(jī)與風(fēng)力選別進(jìn)行組合，在放入金屬催化劑載體的狀態(tài)下，分解為可以對(duì)各個(gè)構(gòu)成材料進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑偬幚淼母鞣N結(jié)構(gòu)部，且用于回收貴金屬的結(jié)構(gòu)部分含有高濃度的催化劑貴金屬。
專(zhuān)利文獻(xiàn)1特開(kāi)2000-248322專(zhuān)利文獻(xiàn)2專(zhuān)利第2645789號(hào)上述的特開(kāi)2000-248322的發(fā)明中，由于不將金屬催化劑載體上的承載貴金屬的γ氧化鋁從Fe-Cr-Al合金箔分離，不分離金屬罩，所以必須對(duì)這些金屬進(jìn)行氧化與溶解，其結(jié)果是產(chǎn)生大量的爐渣，與陶瓷催化劑載體相比存在有處理成本變高的問(wèn)題。
上述專(zhuān)利第2645789號(hào)的發(fā)明，由于是在第一階段進(jìn)行沖擊式破碎，所以在對(duì)破碎性差的金屬罩與破碎性好的金屬催化劑載體一起進(jìn)行破碎處理時(shí)，破碎的效果不好。進(jìn)而，由于是沖擊式且固定式的排出篩網(wǎng)(screen)，所以由高級(jí)鋼材或含鎳的非磁性鐵合金制成的金屬罩會(huì)發(fā)生變形與球化。由此就難以防止包含貴金屬的金屬催化劑載體的卷入。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種對(duì)沒(méi)有化學(xué)藥品及有害物質(zhì)的含有金屬催化劑載體的內(nèi)燃機(jī)廢催化劑進(jìn)行選別處理的方法，其在內(nèi)燃機(jī)廢催化劑解體的狀態(tài)下，即使以金屬催化劑載體及陶瓷催化劑載體混合的狀態(tài)，也能夠由簡(jiǎn)單的方法，使各個(gè)構(gòu)成材料分解為可以進(jìn)行再處理的各種材料，且用于回收貴金屬的部分包含幾乎全部的催化劑貴金屬。
為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明采用以下的方法。
(1)一種催化劑載體的選別處理方法，是設(shè)置有連接著排氣管的催化劑載體的金屬罩、具有磁性的載體箔或陶瓷載體、及配置在載體箔或陶瓷載體上的擴(kuò)大表面積的被膜，并具有包含貴金屬的催化劑載體的處理對(duì)象的選別處理方法，其特征在于將所述催化劑載體由第一階段的剪斷式破碎機(jī)與連接著排氣管的金屬罩一起破碎，接著由沖擊式粉碎機(jī)分離與金屬罩相結(jié)合的包含貴金屬的催化劑載體，由選別機(jī)選別排氣管及金屬罩與包含貴金屬的催化劑載體。
(2)一種催化劑載體的選別處理方法，在上述(1)中，其特征在于在由選別機(jī)進(jìn)行處理后，進(jìn)一步由第二階段破碎機(jī)破碎包含貴金屬的金屬催化劑載體，由振動(dòng)篩機(jī)將包含貴金屬的碎片狀或粉粒狀的破碎物分離為幾乎不包含貴金屬的催化劑載體與貴金屬濃縮物。
(3)催化劑載體的選別處理方法的特征在于在上述(1)～(2)中的選別機(jī)是風(fēng)力選別機(jī)。
(4)催化劑載體的選別處理方法的特征在于在上述(1)～(2)中的選別機(jī)是篩選別機(jī)。
(5)催化劑載體的選別處理方法，在上述(1)～(4)中，其特征在于將由選別機(jī)選別后的包含貴金屬的催化劑載體，由磁力選別機(jī)分離為磁性物與非磁性物，并由第二階段的破碎機(jī)對(duì)所述磁性物進(jìn)行破碎。
根據(jù)以上的說(shuō)明可知，本發(fā)明的選別方法具有以下效果。
(1)無(wú)需進(jìn)行拆下排氣管、岐管、保護(hù)罩、金屬罩的前處理，就可以進(jìn)行破碎·選別處理。
(2)能夠以簡(jiǎn)單的方法將滲透在催化劑載體中的貴金屬作為高純度的結(jié)果物而回收。
(3)通過(guò)組合銅冶煉工序能夠高效率地回收滲透在催化劑載體中的貴金屬。
(4)能夠高純度地回收在催化劑載體的重量中不是主要構(gòu)成成分的貴金屬，并且按各種類(lèi)別回收各構(gòu)成部分。
(5)通過(guò)在對(duì)金屬催化劑載體進(jìn)行第二階段的破碎·篩分后、進(jìn)行磁選處理，而能夠以95～98％的高回收率回收含鐵少的貴金屬(白金、鈀或銠等)。
(6)由于在投入轉(zhuǎn)爐時(shí)已經(jīng)預(yù)先將鐵去除，所以能夠減少在轉(zhuǎn)爐操作中爐渣的產(chǎn)生量。
(7)另外，在礦石團(tuán)壓處理等時(shí)能夠減少處理的量。


圖1是表示橫截面螺旋形的金屬催化劑載體及蜂窩狀陶瓷催化劑載體的橫剖視圖。
圖2是圖1的金屬及陶瓷催化劑載體的部分放大剖視圖。
圖3是在包圍催化劑載體的金屬罩上連接著排氣管、岐管、保護(hù)罩狀態(tài)的透視圖。
圖4是本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)的廢催化劑選別方法，其表示使用“風(fēng)篩選別機(jī)”對(duì)“金屬催化劑載體”進(jìn)行處理的實(shí)施例的流程概略圖。
圖5是本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)的廢催化劑選別方法，表示使用“篩選別機(jī)”對(duì)“金屬催化劑載體”進(jìn)行處理的實(shí)施例的流程概略圖。
圖6是本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)的廢催化劑選別方法，表示使用“風(fēng)篩選別機(jī)”對(duì)“陶瓷催化劑載體”進(jìn)行處理的實(shí)施例的流程概略圖。
圖7是本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)的廢催化劑選別方法，表示使用“篩選別機(jī)”對(duì)“陶瓷催化劑載體”進(jìn)行處理的實(shí)施例的流程概略圖。
圖中1-金屬催化劑載體，2、10-金屬罩，3-載體箔，4-陶瓷催化劑載體，5-管路，6-γ氧化鋁被膜，7-貴金屬，8-蜂窩狀管路，9、12-排氣管，13-岐管，14-廢催化劑，16-剪斷破碎機(jī)，17-籠式粉碎機(jī)，18-風(fēng)力選別機(jī)，19-振動(dòng)傳送機(jī)，20-磁力選別機(jī)，25-錘式破碎機(jī)，21-鐵廢料，22-非磁性廢料，27-貴金屬濃縮物，28-合金箔的粒狀物。
具體實(shí)施例方式
以下對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。
本發(fā)明的特征在于內(nèi)燃機(jī)廢催化劑中的催化劑載體被機(jī)械破碎為碎片狀或粉粒狀，其破碎物的重量、形態(tài)、及大小互相不同，而且，利用這些不同由最佳的破碎系統(tǒng)將附著有貴金屬的破碎物從其他破碎物中分離出來(lái)。
關(guān)于金屬催化劑載體雖然也可以作為不銹鋼·廢料利用，但為了回收含量極少的貴金屬，而對(duì)在銅冶煉工序中能夠進(jìn)行處理的金屬催化劑載體進(jìn)行調(diào)查，發(fā)現(xiàn)與具有充分強(qiáng)度的排氣管及金屬罩相比，承載箔自身受熱影響而非常脆化，破碎性極好，且在載體上構(gòu)成的γ氧化鋁也因沖擊而剝離，容易粉末化。
所以可知將催化劑載體從金屬罩取下，并且對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)單的破碎并僅用篩選別，就能夠高精度地從金屬催化劑載體中回收包含貴金屬的擴(kuò)大表面積的被膜、例如γ氧化鋁。
而且還可知，陶瓷催化劑載體與具有充分強(qiáng)度的排氣管及金屬罩相比，由于催化劑載體自身為陶瓷，而非常脆，所以經(jīng)破碎容易從金屬罩取出，能夠回收包含貴金屬的擴(kuò)大表面積的被膜、例如γ氧化鋁。
以下，擴(kuò)大表面的被膜，是以γ氧化鋁為代表進(jìn)行說(shuō)明的，但并不限于此。
從而，首先內(nèi)燃機(jī)廢催化劑的一種形式，由第一階段的破碎·物理選別分離為排氣管及金屬罩與包含貴金屬的催化劑載體。
金屬催化劑載體，由第二階段的破碎·物理選別分離為金屬罩例如Fe-Cr-Al合金與滲透有貴金屬的γ氧化鋁。
作為第一階段的破碎·物理選別的由刃寬為50～100mm的剪斷機(jī)所剪斷的破碎物，在排氣管及金屬罩與催化劑載體相結(jié)合的狀態(tài)下，直接由沖擊式粉碎機(jī)、例如籠式粉碎機(jī)將其分離為金屬罩與催化劑載體。
所述剪斷式破碎機(jī)例如可以使用二軸的剪斷式破碎機(jī)。因此剪斷的效率高，又由于是低速旋轉(zhuǎn)，所以即使是對(duì)于混入硬的破碎物，也不容易引起設(shè)備的損傷。
由于剪斷式破碎機(jī)與沖擊式粉碎機(jī)都在機(jī)內(nèi)幾乎沒(méi)有滯留，所以在破碎時(shí)排氣管及金屬罩不容易變形·球化，難卷入包含貴金屬的金屬催化劑載體。
作為沖擊式粉碎機(jī)的一例的籠式粉碎機(jī)，不作為破碎機(jī)，而能夠作為將排氣管及金屬罩與催化劑載體相分離的分離機(jī)使用。該處理的結(jié)果是得到分離的排氣管及金屬罩、片狀的金屬催化劑載體及粉粒狀的物質(zhì)。
而且，例如通過(guò)由籠式粉碎機(jī)的沖擊，陶瓷催化劑載體被粉?；?，金屬催化劑載體上的包含貴金屬的γ氧化鋁被膜也多被剝離。
在處理陶瓷催化劑載體的情況下，由下面工序的風(fēng)力選別或篩選別而能夠容易地進(jìn)行選別。(實(shí)施例3與實(shí)施例4中有具體的表示。)在僅篩選別的情況下，為了使一部分金屬的碎片物容易混入，而希望進(jìn)行磁選處理。(實(shí)施例4中有具體的表示。)但是，特別是在處理金屬催化劑載體的情況下，由于含有很多金屬箔等金屬，所以在風(fēng)力選別與篩選別之后，催化劑載體由磁力選別機(jī)將貴金屬濃縮品與附著有包含貴金屬的γ氧化鋁狀態(tài)的金屬催化劑載體進(jìn)行選別。
在第二階段的破碎·物理選別中，僅對(duì)附著有包含貴金屬的γ氧化鋁狀態(tài)的金屬催化劑載體中具有磁性的載體箔、例如Fe-Cr-Al合金箔進(jìn)行處理，由此能夠使破碎機(jī)小型化。
以下，雖然以Fe-Cr-Al合金為代表對(duì)具有磁性的載體箔進(jìn)行說(shuō)明，但并不局限于該組成。
第二階段的破碎機(jī)，例如可以使用錘式破碎機(jī)，該排出部設(shè)置孔徑為2～10mm、優(yōu)選孔徑為4～6mm的篩網(wǎng)，以使破碎粒徑在2～10mm以下。通過(guò)該破碎的沖擊，包含貴金屬的γ氧化鋁被膜進(jìn)一步從金屬催化劑載體之一的構(gòu)成部分、即從Fe-Cr-Al合金箔上剝離，能夠在細(xì)的粒度區(qū)域濃縮貴金屬。
為了回收從作為金屬催化劑載體的構(gòu)成要素的一部分的Fe-Cr-Al合金箔上分離的貴金屬，而進(jìn)行篩選別，通過(guò)將篩孔尺寸設(shè)為0.3～1.0mm進(jìn)行分離，而在篩下雖然包含很少的所述Fe-Cr-Al合金箔但分離出承載在γ氧化鋁上的貴金屬濃縮品，篩上分離出Fe-Cr-Al合金箔。其結(jié)果是，在貴金屬濃縮品中，能夠分配金屬催化劑載體的貴金屬中的96～98％。(在實(shí)施例1中，表示了由風(fēng)篩選別機(jī)處理金屬催化劑載體的例子，作為第二階段的破碎機(jī)，表示了使用錘式破碎機(jī)的例子。在實(shí)施例2中，表示了由篩選別機(jī)處理金屬催化劑載體的例子，作為第二階段的破碎機(jī)，表示使用錘式破碎機(jī)的例子。)根據(jù)以上所述，在第一階段的破碎·物理選別中將含有鎳的非磁性鋼及磁性鋼的分離，能夠得到含有貴金屬的陶瓷催化劑載體及金屬催化劑載體上的由包含貴金屬的γ氧化鋁所構(gòu)成的貴金屬濃縮品，利用第二階段的破碎·物理選別，能夠從附著含有貴金屬的γ氧化鋁的Fe-Cr-Al合金箔中分離出包含貴金屬的γ氧化鋁及Fe-Cr-Al合金箔。
能夠以簡(jiǎn)單的手段將各自的構(gòu)成部分分離，并對(duì)應(yīng)原來(lái)純的材料再利用。
而且在優(yōu)先回收貴金屬的情況下，可以通過(guò)進(jìn)一步擴(kuò)大篩孔而實(shí)現(xiàn)回收催化劑中的幾乎全部貴金屬。此時(shí)雖然混入有極少量的金屬催化劑載體箔但在利用銅冶煉工序的情況下，由于會(huì)產(chǎn)生問(wèn)題的金屬罩中的鎳已經(jīng)在第一階段的破碎·選別工序中被完全去除，所以完全不會(huì)有問(wèn)題。
由于在各破碎機(jī)、磁選機(jī)、篩選別機(jī)及搬運(yùn)部所產(chǎn)生的粉塵中含有多量的貴金屬，所以為了保護(hù)環(huán)境，需要進(jìn)行充分的集塵。
通過(guò)利用第一階段的物理選別工序?qū)τ纱郊瘔m器收集的集塵物進(jìn)行處理，除去小片狀的金屬催化劑載體，而除去對(duì)于貴金屬濃縮品來(lái)說(shuō)為不純物的鐵系金屬材料，所以能夠防止貴金屬濃縮品品質(zhì)級(jí)別的降低。
以下表示本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施例，進(jìn)一步詳細(xì)地進(jìn)行說(shuō)明。
(實(shí)施例1)(在實(shí)施例1中，表示由“風(fēng)篩選別機(jī)”處理“金屬催化劑載體”的例子，并表示作為第二階段的破碎機(jī)使用錘式破碎機(jī)的例子。)圖1(a)是表示橫截面螺旋形的金屬催化劑載體、圖1(b)是表示橫截面蜂窩狀陶瓷催化劑載體的橫剖視圖。圖2是圖1的部分放大剖視圖。圖3表示連接著排氣管的汽車(chē)廢催化劑。汽車(chē)廢催化劑的周?chē)山饘僬?、10進(jìn)行保護(hù)。
汽車(chē)廢催化劑載體可以制作為各種大小及各種幾何形態(tài)。其中圖1(a)表示的是周?chē)珊穸葹?mm的含鎳非磁性鋼或高級(jí)磁性鋼制成的圓形或橢圓形筒狀金屬罩2覆蓋的金屬催化劑載體1。
圖1(b)表示陶瓷催化劑載體4的橫截面。
在金屬催化劑載體1的內(nèi)部，多層的載體箔3配置為“S”型或螺旋型，各個(gè)層的載體箔3交替地平滑或呈波形構(gòu)成。載體箔3由厚度為20～30μm的Fe-Cr-Al合金構(gòu)成。
在陶瓷催化劑載體4的內(nèi)部，陶瓷層以蜂窩狀一體成形。
圖2(a)表示金屬催化劑載體的橫截面的放大圖。圖2(b)表示陶瓷催化劑載體的橫截面的放大圖。
所有的金屬催化劑載體的結(jié)構(gòu)，作為代表性的例子，具有大致三角形的縱向貫通的管路5，以使汽車(chē)的排氣在波形的載體箔頂上的區(qū)域通過(guò)平滑的載體箔之間。在該管路的表面上部具有γ氧化鋁被膜6，在γ氧化鋁被膜6的上表面滲透有白金、鈀或銠那樣起催化劑作用的貴金屬7。
而且，陶瓷催化劑載體的結(jié)構(gòu)是在成形為蜂窩狀的管道8上附著γ氧化鋁被膜6，在γ氧化鋁被膜6的表面滲透有白金、鈀或銠那樣起催化劑作用的貴金屬7。
圖3是表示在圍著包覆催化劑載體的金屬罩10上的絕熱材料的保護(hù)罩11以及包覆催化劑載體的金屬罩10的前后連接有排氣管9、12或岐管13的狀態(tài)下、連接排氣管9、12的結(jié)構(gòu)圖。排氣管9、12及岐管13的壁厚約為5mm包括包覆催化劑載體的金屬罩的排氣管的長(zhǎng)度為0.5～1.0m。由于排氣管9、12及岐管13由鑄鋼制成，所以很硬。
圖4是在使用剪斷式破碎機(jī)與作為沖擊式粉碎機(jī)的一種的籠式粉碎機(jī)的內(nèi)燃機(jī)的廢催化劑中具有“金屬催化劑載體”的物質(zhì)的選別方法，表示使用“風(fēng)篩選別機(jī)”的處理法。
以下對(duì)該實(shí)施例1進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
由傳送機(jī)15將具有金屬催化劑載體的汽車(chē)的廢催化劑14供給到剪斷式破碎機(jī)的一種即二軸剪斷破碎機(jī)16。所述剪斷破碎機(jī)16具有100HP的電動(dòng)機(jī)，具有在水平方向以低速13rpm與16rpm的不同轉(zhuǎn)數(shù)旋轉(zhuǎn)的兩根旋轉(zhuǎn)軸，在各自的旋轉(zhuǎn)軸上相互交替地安裝有寬度50mm的圓盤(pán)狀的切刀。
此時(shí)，排氣管9、12、岐管13、保護(hù)罩11、金屬罩10、以及金屬催化劑載體1都被破碎或剪斷成50mm的寬度，由金屬罩10所包圍的金屬催化劑載體1露出。但是在此時(shí)刻其狀態(tài)為僅有很少的被拆下，更多的金屬罩10與金屬催化劑載體1相接合。
并且經(jīng)過(guò)確認(rèn)硬鑄鋼制的排氣管9、12、岐管13可在剪斷時(shí)被壓縮破碎，破碎為碎片狀。
保護(hù)罩11、金屬罩10、及金屬催化劑載體1被剪斷成圓片狀，這時(shí)金屬催化劑載體1上的包含貴金屬的γ氧化鋁被膜6的一部分由此時(shí)的沖擊而成為剝離的粉狀。
對(duì)與剪斷的金屬催化劑載體相接合狀態(tài)下的金屬罩10，由籠式粉碎機(jī)17分離成金屬罩10與金屬催化劑載體1，并且將盤(pán)卷為螺旋狀或“S”狀的載體箔3破碎為片狀?；\式粉碎機(jī)17中兩列的籠型轉(zhuǎn)子(籠)相互反向以1000rpm的轉(zhuǎn)速、80m/s的籠的相對(duì)線速度而旋轉(zhuǎn)，并將原料供給到內(nèi)籠的中央部?；\的銷(xiāo)之間有100mm，在機(jī)內(nèi)滯留時(shí)間很短，能夠幾乎沒(méi)有殘留地分離排出。
以15m/s的風(fēng)速由風(fēng)力選別機(jī)18對(duì)排出物進(jìn)行處理，分為形狀大，重的排氣管9、12、岐管13、保護(hù)罩11、及金屬罩10；與重量輕，形狀小的片狀的金屬催化劑載體1及包含貴金屬的γ氧化鋁被膜6的粉狀物。
由吊下在振動(dòng)傳送機(jī)19上的磁力選別機(jī)20，將由所述籠式粉碎機(jī)處理分離的排氣管9、12、岐管13、及保護(hù)罩11選別為鐵廢料21與非磁性廢料22。
由吊下在振動(dòng)傳送機(jī)23上的磁力選別機(jī)24，對(duì)金屬催化劑載體及包含貴金屬的γ氧化鋁被膜的粉狀物進(jìn)行選別，在磁性側(cè)得到金屬催化劑載體，在非磁性側(cè)得到從金屬催化劑載體上剝離的包含貴金屬的γ氧化鋁的貴金屬濃縮品。
通過(guò)由小型錘式破碎機(jī)25對(duì)磁性側(cè)的金屬催化劑載體進(jìn)行破碎，而對(duì)附著在金屬催化劑載體上的包含貴金屬的γ氧化鋁被膜進(jìn)行剝離。
小型錘式破碎機(jī)25由垂直方向旋轉(zhuǎn)的四片板狀錘的轉(zhuǎn)子與兩片固定刀所構(gòu)成，該錘式破碎機(jī)25的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)刀以750rpm的角速度、16m/s的線速度旋轉(zhuǎn)。在該破碎機(jī)的排出部設(shè)置有孔徑為5mm的篩網(wǎng)，以使被破碎物在5mm以下。
此時(shí)，能夠在磁性物側(cè)得到金屬催化劑載體的構(gòu)成部分即Fe-Cr-Al合金的粒狀物28，在非磁性物側(cè)得到包含貴金屬的γ氧化鋁被膜的粉狀物這種多種大小、形態(tài)、重量的貴金屬濃縮物27。
如表1(b)所示，磁性物側(cè)分配的鐵多，而非磁性物側(cè)分配的鎳、鉻多。
表1(a)表示對(duì)具有金屬催化劑載體的汽車(chē)的廢催化劑進(jìn)行選別處理時(shí)的破碎粒度與貴金屬分配數(shù)據(jù)。發(fā)現(xiàn)存在有貴金屬非常濃縮的區(qū)域。表1(b)表示在該粒度分布區(qū)域0.3mm以下進(jìn)行重點(diǎn)分離時(shí)廢催化劑的破碎·選別數(shù)據(jù)。如表1(b)所示，由此能夠以白金95.7％、鈀98.1％、及銠97.7％的高效率回收貴金屬。
表1(a)

(b)

通過(guò)由篩孔為1mm的振動(dòng)篩機(jī)26進(jìn)行選別，而在貴金屬濃縮物27中使白金、鈀或銠等貴金屬的分配率極高，達(dá)到95～98％，作為金屬催化劑載體的Fe-Cr-Al合金箔28中分配很少的貴金屬，僅有2～5％。
由于在各破碎機(jī)、磁選機(jī)、篩選別機(jī)及振動(dòng)傳送機(jī)等運(yùn)送部所發(fā)生的粉塵中含有較多的貴金屬，所以采用袋式集塵器29進(jìn)行集塵。
通過(guò)在第一階段的物理選別工序?qū)瘔m物進(jìn)行處理，去除小片狀的金屬催化劑載體，而去除對(duì)于貴金屬濃縮品來(lái)說(shuō)為不純物的鐵系金屬材料，防止貴金屬濃縮品品質(zhì)級(jí)別的下降。
而且，由于不含鎳的金屬催化劑載體在干式處理的銅冶煉工序中不造成影響，所以可以在銅冶煉工序中進(jìn)行處理，例如在PS轉(zhuǎn)爐等中進(jìn)行處理。
進(jìn)而，通過(guò)在貴金屬回收的干式處理中對(duì)貴金屬濃縮品進(jìn)行磁選處理，能夠減少鐵的含量，進(jìn)而減少電爐中的爐渣。而且，在進(jìn)行礦石團(tuán)壓或粉末(pellet)化處理而在電爐中進(jìn)行處理的情況下，能夠減少處理礦的量。
并且，在濕式處理中也可以同樣通過(guò)預(yù)先進(jìn)行磁選處理，除去鐵，能夠減少處理礦的量，高效率地進(jìn)行貴金屬的浸出(瀝濾)處理。而且，還有設(shè)備規(guī)模小的優(yōu)點(diǎn)。
(實(shí)施例2)圖5是在使用剪斷式破碎機(jī)與作為沖擊式粉碎機(jī)的一種即籠式粉碎機(jī)的內(nèi)燃機(jī)的廢催化劑中、具有“金屬催化劑載體”的物質(zhì)的選別方法，表示采用“篩選別機(jī)”(不使用風(fēng)篩選別機(jī))的流程圖。
以下對(duì)該實(shí)施例2進(jìn)行詳細(xì)敘述。
處理對(duì)象物與實(shí)施例1相同，使用剪斷式破碎機(jī)與作為沖擊式粉碎機(jī)的籠式粉碎機(jī)，甚至以相同的條件進(jìn)行的處理也相同，所以其詳細(xì)說(shuō)明予以省略。
通過(guò)篩孔為30mm的振動(dòng)篩機(jī)30對(duì)從所述籠式粉碎機(jī)的排出物進(jìn)行篩選別。分成形狀大、重的排氣管9、12、岐管13、保護(hù)罩11、及金屬罩10；與形狀小、重量輕、片狀的金屬催化劑載體1及包含貴金屬的γ氧化鋁被膜的粉狀物。
通過(guò)吊下在振動(dòng)傳送機(jī)19上的磁力選別機(jī)20，將由所述籠式粉碎機(jī)進(jìn)行處理分離的排氣管9、12、岐管13、及保護(hù)罩11選別為磁性物的鐵廢料21與非磁性物的非磁性廢料22。
在上述所得到的物質(zhì)中，如表2所示，磁性物中分配的鐵多，非磁性物中分配的鎳、鉻多。
由傳送帶31運(yùn)送金屬催化劑載體及包含貴金屬的γ氧化鋁被膜的粉狀物，通過(guò)吊下在振動(dòng)傳送機(jī)23上的磁力選別機(jī)24進(jìn)行選別，大磁性側(cè)得到金屬催化劑載體，在非磁性側(cè)得到從金屬催化劑載體上剝離的包含貴金屬的γ氧化鋁的貴金屬濃縮品。
以后的處理與實(shí)施例1相同，使用錘式破碎機(jī)、振動(dòng)篩機(jī)，在同樣的條件下進(jìn)行處理。從而，此時(shí)能夠得到為金屬催化劑載體的構(gòu)成部分的Fe-Cr-Al合金的粒狀物28，以及包含貴金屬的γ氧化鋁被膜的粉狀物等各種大小、形態(tài)、重量的貴金屬濃縮物27。故其詳細(xì)說(shuō)明予以省略。
表2中表示對(duì)具有金屬催化劑載體的汽車(chē)的廢催化劑進(jìn)行選別處理時(shí)的破碎粒度與貴金屬分配數(shù)據(jù)。由此存在貴金屬非常濃縮的區(qū)域。在該粒度分布區(qū)域0.3mm以下進(jìn)行重點(diǎn)分離，能夠以白金95.0～95.2％、鈀95.0～97.4％、及銠92.0～97.3％的高效率回收貴金屬。
通過(guò)由篩孔為1mm的振動(dòng)篩26的選別，使在貴金屬濃縮物27中白金、鈀或銠等貴金屬的分配如表2所示非常高，達(dá)到95～97％，而金屬催化劑載體的Fe-Cr-Al合金箔28中貴金屬的分配很少，僅有3～5％。
表2

由于在各破碎機(jī)、磁選機(jī)、篩選別機(jī)及振動(dòng)傳送機(jī)等的運(yùn)送部所發(fā)生的粉塵中含有較多的貴金屬，所以要采用袋式集塵器29進(jìn)行集塵。
通過(guò)在第一階段的物理選別工序中對(duì)集塵物進(jìn)行處理，去除小片狀的金屬催化劑載體，而去除對(duì)于貴金屬濃縮品來(lái)說(shuō)為不純物的鐵系金屬材料，防止貴金屬濃縮品品質(zhì)級(jí)別的下降。
(實(shí)施例3)圖6是在使用剪斷式破碎機(jī)與作為沖擊式粉碎機(jī)的一種的籠式粉碎機(jī)的具有“陶瓷催化劑載體”的內(nèi)燃機(jī)的廢催化劑32的選別方法，其表示使用“風(fēng)篩選別機(jī)”的處理流程。
由傳送機(jī)15將具有陶瓷催化劑載體4的汽車(chē)的廢催化劑14供給到剪斷式破碎機(jī)的一種、二軸剪斷破碎機(jī)16。所述破碎機(jī)16具有100HP的電動(dòng)機(jī)，具有在水平方向以低速13rpm與16rpm的不同轉(zhuǎn)數(shù)旋轉(zhuǎn)的兩根旋轉(zhuǎn)軸，在各自的旋轉(zhuǎn)軸上交替安裝有寬度為50mm的圓盤(pán)狀的剪斷刀。
此時(shí)，排氣管9、12、岐管13、保護(hù)罩11、金屬罩10、以及陶瓷催化劑載體4都被破碎或剪斷為50mm的寬度，由金屬罩10所包圍的陶瓷催化劑載體4大多破碎落下。
在該時(shí)刻其狀態(tài)為幾乎全部的陶瓷催化劑載體4都被取出，但仍有少量的陶瓷催化劑載體4殘留于金屬罩10內(nèi)。
確認(rèn)了硬鑄鋼制的排氣管9、12、岐管13在剪斷時(shí)被壓縮破碎，并破碎為碎片狀。
保護(hù)罩11、金屬罩10、及陶瓷催化劑載體4被粉碎成粉塊狀。
由籠式粉碎機(jī)17將殘留于剪斷的金屬罩10上的陶瓷催化劑載體4分離為金屬罩10與陶瓷催化劑載體4，且破碎為粉狀。沖擊式粉碎機(jī)的籠式粉碎機(jī)17使兩列的籠型轉(zhuǎn)子(籠)相互反向并以1000rpm的轉(zhuǎn)速、80m/s的籠的線速度旋轉(zhuǎn)，將原料供給到內(nèi)籠的中央部?；\的銷(xiāo)之間有100mm，在機(jī)內(nèi)滯留時(shí)間很短，能夠幾乎沒(méi)有殘留地分離排出。
以15m/s的風(fēng)速由風(fēng)力選別機(jī)18對(duì)由所述籠式粉碎機(jī)進(jìn)行處理分離的排出物進(jìn)行處理，分成重的、形狀大的排氣管9、12、岐管13、保護(hù)罩11、及金屬罩10；與輕量、形狀小的粉粒狀的陶瓷催化劑載體4。
通過(guò)吊下在振動(dòng)傳送機(jī)19上的磁力選別機(jī)20，將由所述籠式粉碎機(jī)處理分離的排氣管9、12、岐管13、及保護(hù)罩11選別為磁性物的鐵廢料21與非磁性物的非磁性廢料22。
如表3所示，磁性物中分配的鐵多，而非磁性物中分配的鎳、鉻多。
由于在各破碎機(jī)、磁選機(jī)、篩選別機(jī)及振動(dòng)傳送機(jī)等的運(yùn)送部所產(chǎn)生的粉塵中含有較多的貴金屬，所以采用袋式集塵器29進(jìn)行集塵。
由于集塵物是陶瓷催化劑載體的微粉狀物，所以為包含貴金屬的陶瓷催化劑載體品。如表3所示，能夠幾乎100％地從具有陶瓷催化劑載體4的汽車(chē)的廢催化劑中回收包含白金、鈀或銠等貴金屬的陶瓷催化劑載體的粉粒狀物33。
另外，雖然與金屬催化劑載體不同，不進(jìn)行貴金屬濃縮，但由于不含鎳且沒(méi)有金屬罩，粉碎的陶瓷催化劑載體不對(duì)干式處理的銅冶煉工序造成影響，所以可以由銅冶煉工序、例如由PS轉(zhuǎn)爐等進(jìn)行處理。
并且，由于在電爐中進(jìn)行貴金屬回收的干式處理，所以沒(méi)有必要進(jìn)行破碎，并且在濕式處理中也相同。
表3

(實(shí)施例4)圖7是使用剪斷式破碎機(jī)與沖擊式粉碎機(jī)的一種、即籠式粉碎機(jī)的具有“陶瓷催化劑載體”的內(nèi)燃機(jī)的廢催化劑32的選別方法，表示使用與上述風(fēng)篩選別具有相同效果的“篩選別”的方法。
處理對(duì)象物也與實(shí)施例3相同，在使用剪斷破碎機(jī)與籠式粉碎機(jī)上，由同樣的方法進(jìn)行。
由篩孔為30mm的振動(dòng)篩機(jī)30對(duì)由所述籠式粉碎機(jī)處理、分離的排出物進(jìn)行篩選別，由該篩選別分為形狀大、重的排氣管、岐管、保護(hù)罩、及金屬罩；與形狀小且輕量、粉粒狀的陶瓷催化劑載體；與排氣管、岐管的小碎片。
由吊下在振動(dòng)傳送機(jī)19上的磁力選別機(jī)20，將由所述籠式粉碎機(jī)處理分離的排氣管9、12、岐管13、及保護(hù)罩11選別為鐵廢料21與非磁性物的非磁性廢料22。
由傳送帶31運(yùn)送進(jìn)行上述篩選別處理結(jié)果得到的陶瓷催化劑載體與排氣管9、12、岐管13的小碎片，并通過(guò)吊下在振動(dòng)傳送機(jī)23上的磁力選別機(jī)24進(jìn)行選別，在磁性物側(cè)得到排氣管9、12、岐管13的小碎片物的作為磁性物鐵廢料34，在非磁性物側(cè)得到含有貴金屬的粉體物33。
通過(guò)上述處理，如表4所示，磁性物中分配的鐵多，而非磁性物中分配的鎳、鉻多。
由于在各破碎機(jī)、磁選機(jī)、篩選別機(jī)及振動(dòng)傳送機(jī)等的運(yùn)送部所產(chǎn)生的粉塵中含有較多的貴金屬，所以采用袋式集塵器29進(jìn)行集塵。
由于集塵物是陶瓷催化劑載體4的微粉狀物，所以成為包含貴金屬的粉體物33。
如表4所示，能夠幾乎100％地從具有陶瓷催化劑載體的汽車(chē)的廢催化劑中回收作為陶瓷催化劑載體的粉粒狀物33的貴金屬。
表4

另外，雖然與金屬催化劑載體不同，不進(jìn)行貴金屬濃縮，但由于不含鎳且沒(méi)有金屬罩，粉碎的陶瓷催化劑載體不對(duì)干式處理的銅冶煉工序造成影響，所以可以由銅冶煉工序進(jìn)行處理、例如由PS轉(zhuǎn)爐等進(jìn)行處理。
并且，由于在電爐中進(jìn)行貴金屬回收的干式處理，故沒(méi)有必要進(jìn)行破碎，并且在濕式處理中也相同。
權(quán)利要求
1.一種催化劑載體的選別處理方法，是設(shè)置有連接著排氣管的催化劑載體的金屬罩、具有磁性的載體箔或陶瓷載體、及配置在載體箔或陶瓷載體上的擴(kuò)大表面積的被膜，并具有包含貴金屬的催化劑載體的處理對(duì)象的選別處理方法，其特征在于由第一階段的剪斷式破碎機(jī)破碎所述催化劑載體與連接著排氣管的金屬罩，接著由沖擊式粉碎機(jī)分離與金屬罩相結(jié)合的包含貴金屬的催化劑載體，由選別機(jī)選別排氣管及金屬罩與包含貴金屬的催化劑載體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的催化劑載體的選別處理方法，其特征在于在由選別機(jī)進(jìn)行處理后，進(jìn)一步由第二階段的破碎機(jī)破碎包含貴金屬的金屬催化劑載體，由振動(dòng)篩機(jī)將包含貴金屬的碎片狀或粉粒狀的破碎物分離為幾乎不包含貴金屬的催化劑載體與貴金屬濃縮物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1～2中任一項(xiàng)所述的催化劑載體的選別處理方法，其特征在于選別機(jī)是風(fēng)力選別機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1～2中任一項(xiàng)所述的催化劑載體的選別處理方法，其特征在于選別機(jī)是篩選別機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1～4中任一項(xiàng)所述的催化劑載體的選別處理方法，其特征在于將由選別機(jī)選別后的包含貴金屬的催化劑載體，通過(guò)磁力選別機(jī)分離為磁性物與非磁性物，并由第二階段的破碎機(jī)對(duì)所述磁性物進(jìn)行破碎。
全文摘要
一種催化劑載體的選別處理方法，是設(shè)置有連接著排氣管的催化劑載體的金屬罩、具有磁性的載體箔或陶瓷載體、及配置在載體箔或陶瓷載體上的擴(kuò)大表面積的被膜，并具有包含貴金屬的催化劑載體的處理對(duì)象的選別處理方法，將所述催化劑載體由第一階段的剪斷式破碎機(jī)與連接著排氣管的金屬罩一起破碎，再由沖擊式粉碎機(jī)分離與金屬罩相結(jié)合的包含貴金屬的催化劑載體，由選別機(jī)選別排氣管及金屬罩與包含貴金屬的催化劑載體。這種選別處理方法，在內(nèi)燃機(jī)廢催化劑解體的狀態(tài)下，即使以金屬催化劑載體及陶瓷催化劑載體混合的狀態(tài)，也能夠由簡(jiǎn)單的方法，使各個(gè)構(gòu)成材料分解為可以進(jìn)行再處理的各種材料，且用于回收貴金屬的部分幾乎包含全部的催化劑貴金屬。
文檔編號(hào)B01J23/90GK1526838SQ200410003738
公開(kāi)日2004年9月8日 申請(qǐng)日期2004年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月6日
發(fā)明者副浩二, 桂滋男, 松本信吾, 吾 申請(qǐng)人:日礦金屬株式會(huì)社