【摘 要】
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铂族金属因具有许多独特优异的物理、化学性能而被广泛应用。金属钯是铂族元素之一,具有较高的催化活性,主要应用于汽车尾气净化领域,汽车尾气净化领域钯用量占我国钯总用量的83.3%。我国是全世界铂族金属消耗第一大国。全球铂族金属的矿产资源极为贫乏,我国的铂族金属矿产资源更为稀少,储量仅占世界总储量的0.48%,且矿床品位低。与矿产资源相比,二次资源中铂族金属含量均较高,成份也比矿床简单得多,因此处理工艺
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铂族金属因具有许多独特优异的物理、化学性能而被广泛应用。金属钯是铂族元素之一,具有较高的催化活性,主要应用于汽车尾气净化领域,汽车尾气净化领域钯用量占我国钯总用量的83.3%。我国是全世界铂族金属消耗第一大国。全球铂族金属的矿产资源极为贫乏,我国的铂族金属矿产资源更为稀少,储量仅占世界总储量的0.48%,且矿床品位低。与矿产资源相比,二次资源中铂族金属含量均较高,成份也比矿床简单得多,因此处理工艺相对简单,加工成本较低。故开展二次资源回收,无论是从保护资源的角度,还是从经济的角度讲都是十分必要的,实现资源循环利用是二十一世纪人类社会可持续发展的重要课题。失效汽车催化剂是铂族金属二次资源最主要的组成部分,如何从失效汽车催化剂中回收铂族金属是当今主要的研究方向。本课题研究内容主要包括以下三个部分:（1）通过FactSage热力学软件计算研究了 SiO2-CaO-Al2O3-MgO四元渣系组分含量变化对炉渣熔化温度、粘度的影响,通过分析讨论,确定渣系组成,并对选定渣系进行了熔化温度测定实验与粘度实验。（2）在确定渣系组成的基础上,研究了熔炼富集过程中的相关工艺参数对铂族金属钯捕集效果的影响,研究涉及的工艺参数包括熔炼温度、熔炼时间以及捕集剂用量等。（3）基于实验室研究结果,开展了中试实验,以期取得对实际生产更具有指导意义的工艺参数。根据实验设备的不同,对捕集剂加料方式进行了改变,并对加料改变方式后的熔炼保温时间进行了研究。通过研究,主要得到以下结论:（1）通过分析确定寻找低熔化温度粘度适中的高硅高铝型渣系。并运用FactSage热力学软件计算分析表明,符合熔炼要求的SiO2-CaO-Al2O3-MgO四元渣系成分组成为:二元碱度应在0.8附近,MgO质量分数为6-8%。并通过列熔化温度表与粘度表确定最终渣系组成:w（SiO2）=42.35%,w（Al2O3）=20.00%,w（CaO）=29.65%,w（MgO）=8.00%。（2）实验室通过控制变量实验,确定了实验熔炼适宜的温度、时间及捕集剂用量,较为合理的实验条件为熔炼温度为1500℃,熔炼保温时间为60 min,捕集剂加入量为原料质量分数的20%,此时钯富集率可达99.50%左右。（3）中试实验针对熔炼时间进行了探究,得出熔炼时间在30 min为宜。此时间下,金属钯粒子能有效富集长大,合金中金属钯的含量相较于原料中的钯富集比为601.92,铂族金属钯的回收率可达97.71%。
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