中国资源综合利用●2002/05· 硫酸溶解法从废石油催化剂中回收铂 Jae-Chun Lee, Jinki Jeong F 摘要:试验用硫酸溶解氧化铝基体,使铂得到富集而从石油催化剂中回收铂。同时,用金属铝作还原 剂,采用置换沉淀法回收部分溶解在硫酸溶液中的铂。研究了溶解温度、溶解时间、硫酸浓度和固液 比对基体溶解率的影响。当铂催化剂基体为y-A1O2时,在60mo/L硫酸、100℃、2h条件下,大约95% 的氧化铝溶解。当基体为yAlO3和a-AlO3的混合物时,在4h后大约92%的氧化铝溶解。此法可回收 99%以上的铂及副产品硫酸铝。 关键词:铂催化剂回收硫酸 在石油精炼工业中,铂一直用作重整催化134,呈球形,直径分别为2mm和164mm左右。经x 剂。铂催化剂还使用在一些新的精炼方法中如射线衍射分析,催化剂基体主要成分为氧化铝 柴油机燃料的脱芳构化),因而认为对其需求量两种催化剂中铂含量分别为0.45%和0.24%。使用 仍然保持强势。含铂的重整催化剂在使用时,当150~270目的铝粉还原沉淀催化剂基体溶解时进 催化作用失效后即被废弃。在催化剂中,少量的入溶液中的铂 铂和大体积的通常由氧化铝组成的基体材料混1.2催化剂焙烧 在一起,采用湿法和火法冶金方法可以回收其中 废催化剂经过焙烧,除去其中含碳和硫的 的铂。众所周知,湿法冶金处理适合于较小规模油,焙烧在马弗炉中进行。将马弗炉预热到预定 工厂:火法冶金处理适合较大规模工厂。从废催的温度,加入100克催化剂,加热到所需时间。在 化剂中回收铂有几种湿法冶金工艺,或者是使用焙烧过程中,定时取出5克催化剂,分析其中的 浸出剂直接浸出催化剂基体中的铂,然后回收:碳、硫含量 或者是基体全部溶解后,从剩余的溶解残渣中回1.3催化剂载体的溶解 收铂。在第一种方法中,催化剂在有氧化剂如硝 溶解试验在2000ml的三颈玻璃容器中进行, 酸、氯酸钠、次氯酸钠及氯气的盐酸溶液中浸岀。该容器放在恒温浴中,温度变化控制在±5℃,搅拌 Han等人开发了一种新技术,即在高压釜内使用速度由电动控制器调节。催化剂研磨后,于600℃ 含氧化剂的囟盐。不过,此法不能避免由于浸出下焙烧30min,称重,在预热到一定温度的硫酸溶 液吸附在催化剂基体的微孔中而引起铂损失一液中溶解,并定时取出大约10ml稀浆试样,进行 类的问题。第二种方法包括氧化铝基体的全溶、化学分析。溶解试验结束后,从浴室中取出玻璃 不溶铂富集进入残渣。此法的优点是硫酸铝可以容器,加入蒸馏水以抑制硫酸铝晶体沉积,过滤, 作为副产品回收,同时消耗的浸出剂比第一种方收集滤液进行化学分析,干燥残渣并分析铂含 法少。 量 在本研究中,使用硫酸溶解催化剂基体、富1.4铂的置换沉淀 集不溶铂的方法从废石油催化剂中回收铂,溶解 用置换沉淀法,铝粉作还原剂,回收硫酸溶 于硫酸溶液中的部分铂则采用铝粉作还原剂的液中的铂。置换沉淀在恒温浴中的500ml三颈玻 置换沉淀法回收。硏究了溶解温度、时间、硫酸浓璃容器中进行。放入250ml在催化剂基体溶解时 度、固液比对基体溶解率的影响,以及在基体溶获得的溶液,加热到一定的温度。在溶液中加入 解过程中铂的溶解行为,同时进行了从溶液中回铝粉,定时取出l0ml溶液,以便分析。置换沉淀反 收铂的试验 应结束后,倒出溶液、过滤、收集铂颗粒,并分析 1试验 滤液中铂的含量 1原料 采用x射线衍射检测催化剂及残渣的成分, 本研究用的废催化剂是韩国石油精炼厂使用 Du pont951热重分析仪进行催化剂的热重分 用的两种工业铂催化剂,它们是AR-405和R-析,用火-试金法及随后的感应耦合等离子体分
在石油精炼工业中，铂一直用作重整催化 剂。铂催化剂还使用在一些新的精炼方法中（如 柴油机燃料的脱芳构化），因而认为对其需求量 仍然保持强势。含铂的重整催化剂在使用时，当 催化作用失效后即被废弃。在催化剂中，少量的 铂和大体积的通常由氧化铝组成的基体材料混 在一起，采用湿法和火法冶金方法可以回收其中 的铂。众所周知，湿法冶金处理适合于较小规模 工厂；火法冶金处理适合较大规模工厂。从废催 化剂中回收铂有几种湿法冶金工艺，或者是使用 浸出剂直接浸出催化剂基体中的铂，然后回收； 或者是基体全部溶解后，从剩余的溶解残渣中回 收铂。在第一种方法中，催化剂在有氧化剂如硝 酸、氯酸钠、次氯酸钠及氯气的盐酸溶液中浸出。 !"#等人开发了一种新技术，即在高压釜内使用 含氧化剂的囟盐。不过，此法不能避免由于浸出 液吸附在催化剂基体的微孔中而引起铂损失一 类的问题。第二种方法包括氧化铝基体的全溶、 不溶铂富集进入残渣。此法的优点是硫酸铝可以 作为副产品回收，同时消耗的浸出剂比第一种方 法少。 在本研究中，使用硫酸溶解催化剂基体、富 集不溶铂的方法从废石油催化剂中回收铂，溶解 于硫酸溶液中的部分铂则采用铝粉作还原剂的 置换沉淀法回收。研究了溶解温度、时间、硫酸浓 度、固液比对基体溶解率的影响，以及在基体溶 解过程中铂的溶解行为，同时进行了从溶液中回 收铂的试验。 $ 试验 $%$ 原料 本研究用的废催化剂是韩国石油精炼厂使 用的两种工业铂催化剂，它们是&’()*+和’( $,)，呈球形，直径分别为-..和$%/)..左右。经! 射线衍射分析，催化剂基体主要成分为氧化铝， 两种催化剂中铂含量分别为*%)+0和*%-)0。使用 $+*1-2*目的铝粉还原沉淀催化剂基体溶解时进 入溶液中的铂。 $%- 催化剂焙烧 废催化剂经过焙烧，除去其中含碳和硫的 油，焙烧在马弗炉中进行。将马弗炉预热到预定 的温度，加入$**克催化剂，加热到所需时间。在 焙烧过程中，定时取出+克催化剂，分析其中的 碳、硫含量。 $%, 催化剂载体的溶解 溶解试验在-***.3的三颈玻璃容器中进行， 该容器放在恒温浴中，温度变化控制在4+5，搅拌 速度由电动控制器调节。催化剂研磨后，于/**5 下焙烧,*.6#，称重，在预热到一定温度的硫酸溶 液中溶解，并定时取出大约$*.3稀浆试样，进行 化学分析。溶解试验结束后，从浴室中取出玻璃 容器，加入蒸馏水以抑制硫酸铝晶体沉积，过滤， 收集滤液进行化学分析，干燥残渣并分析铂含 量。 $%) 铂的置换沉淀 用置换沉淀法，铝粉作还原剂，回收硫酸溶 液中的铂。置换沉淀在恒温浴中的+**.3三颈玻 璃容器中进行。放入-+*.3在催化剂基体溶解时 获得的溶液，加热到一定的温度。在溶液中加入 铝粉，定时取出$*.3溶液，以便分析。置换沉淀反 应结束后，倒出溶液、过滤、收集铂颗粒，并分析 滤液中铂的含量。 采用!射线衍射检测催化剂及残渣的成分， 用78 9:#; <+$热重分析仪进行催化剂的热重分 析，用火(试金法及随后的感应耦合等离子体分 硫酸溶解法从废石油催化剂中回收铂 =">(?@8# A>>，=6#B6 =>:#C等 摘要：试验用硫酸溶解氧化铝基体，使铂得到富集而从石油催化剂中回收铂。同时，用金属铝作还原 剂，采用置换沉淀法回收部分溶解在硫酸溶液中的铂。研究了溶解温度、溶解时间、硫酸浓度和固液 比对基体溶解率的影响。当铂催化剂基体为"(&3-D,时，在/%*.:3 E A硫酸、$**5、-@条件下，大约<+0 的氧化铝溶解。当基体为"(&3-D,和#( &3-D,的混合物时，在)@后大约<-0的氧化铝溶解。此法可回收 <<0以上的铂及副产品硫酸铝。 关键词：铂F催化剂F回收F硫酸 科 技 园 中国资源综合利用!!""! # "$! ( $/ (
中国资源综合利用●2002/05· 光光度计ICPS)分析铂含量,用ICPS分析溶液中2.2催化剂基体的溶解 的铂和铝含量 硫酸溶解氧化铝基体时,铂是作为不溶物被 2结果及讨论 回收的。表1为溶解试验的结果。从表1看到,在所 2.1除碳和硫 有的粒度下,R-134的溶解率都高于AR-405,颗 石油精炼厂产生的废催化剂被石油严重地粒尺寸对溶解率的影响不是非常明显的。不过 污染,催化剂表面的石油可能防碍载体溶解,并当颗粒尺寸小于210μm时,随着粒度的减小,溶解 污染溶液,因此应该在溶解试验前将其除去。为率有轻微的下降。由于基体溶解进入溶液,使得 了确定废催化剂的最佳焙烧温度,进行了热重分溶液密度增大,因而细粒悬浮在溶液中。溶液的 析。分析结果如图1所示。从图中可以看出,当焙搅拌使悬浮的细粒随同溶液一起循环,因此有扩 烧温度从室温升高到大约400℃时,两种催化剂的散层存在,它使颗粒与硫酸接触困难,因而我们 重量一直在持续下降,温度在400~500℃之间,重观察到的溶解率降低。粒度大于300pm时,R-134 量快速下降:温度为500-800℃时,重量几乎不再催化剂的溶解率不受粒度的影响。然而,对于AR- 405来说,随着粒度变细,溶解率轻微降低。这可 能归因于其表面积随着粒度变小而减小,从表1 中可以看出这点 表1催化剂在3mo/L硫酸溶液中的溶解率 AR 傛解温度100℃,时间4h,固液比220g/L) R-134 原料粒度R-134 AR-405 溶解率(%) 溶解率(%)表面积mp 955 148.3 图1韩国石油精炼厂产生的废铂催化剂R-134和 AR-405)热重量分析曲线如热速度:20℃/min) 06~210 975 140.3 2表明在不同温度下焙烧30min后,催化剂 1374 AR-405)中残留的碳、硫含量。从图中可以看出 焙烧温度超过400℃时,硫已几乎全部除掉,碳残 300-420 留量约23%,到600℃时才完全除去。基于这些结 420~500 98.1 83.5 果,除碳、硫的最佳条件选择为600℃和3Omi 从表1中可以看到,在所有粒度下,AR-405的 溶解率都低于R-134。为了进一步了解这种差异 在溶解试验结束后,用x射线衍射检测了AR-405 催化剂的残渣。图3是AR-405催化剂的衍射图形 A)、B)表示的是溶解后剩下的细粒残渣和粗粒 残渣,C)是废催化剂原料。催化剂原料的衍射图 显示,此催化剂是y-Al2O3和α-A2O3的混合物,溶 解后,只观察到α-Al2O3的峰值,暗示y-A2O3溶解 完全,而α-AlO3则不完全 这里记录的一种情况是,在细残渣试样的图 培娆温度{℃ 形中淸楚地看到铂的峰值,这表明铂不溶解,并 图2焙烧温度对废催化剂中碳硫残留量的影响富集在残渣中。仅仅由y-AlO组成的R-134催化 (催化剂AR-405,焙烧时间3Omin) 剂溶解完全,因而他们的溶解率高于AR-405
光光度计（!"#$）分析铂含量，用!"#$分析溶液中 的铂和铝含量。 % 结果及讨论 %&’ 除碳和硫 石油精炼厂产生的废催化剂被石油严重地 污染，催化剂表面的石油可能防碍载体溶解，并 污染溶液，因此应该在溶解试验前将其除去。为 了确定废催化剂的最佳焙烧温度，进行了热重分 析。分析结果如图’所示。从图中可以看出，当焙 烧温度从室温升高到大约())*时，两种催化剂的 重量一直在持续下降，温度在())+,))*之间，重 量快速下降；温度为,))+-))*时，重量几乎不再 变化。 图’韩国石油精炼厂产生的废铂催化剂（./’0(和 1./(),）热重量分析曲线（加热速度：%)* 2 345） 图%表明在不同温度下焙烧0)345后，催化剂 （1./(),）中残留的碳、硫含量。从图中可以看出， 焙烧温度超过())*时，硫已几乎全部除掉，碳残 留量约%&06，到7))*时才完全除去。基于这些结 果，除碳、硫的最佳条件选择为7))*和0)345。 图% 焙烧温度对废催化剂中碳、硫残留量的影响 8催化剂1./(),，焙烧时间0)3459 %&% 催化剂基体的溶解 硫酸溶解氧化铝基体时，铂是作为不溶物被 回收的。表’为溶解试验的结果。从表’看到，在所 有的粒度下，./’0(的溶解率都高于1./(),，颗 粒尺寸对溶解率的影响不是非常明显的。不过， 当颗粒尺寸小于%’)!3时，随着粒度的减小，溶解 率有轻微的下降。由于基体溶解进入溶液，使得 溶液密度增大，因而细粒悬浮在溶液中。溶液的 搅拌使悬浮的细粒随同溶液一起循环，因此有扩 散层存在，它使颗粒与硫酸接触困难，因而我们 观察到的溶解率降低。粒度大于0))!3时，./’0( 催化剂的溶解率不受粒度的影响。然而，对于1./ (),来说，随着粒度变细，溶解率轻微降低。这可 能归因于其表面积随着粒度变小而减小，从表’ 中可以看出这点。 表’ 催化剂在03:; 2 <硫酸溶液中的溶解率 （溶解温度’))*，时间(=，固液比%%)> 2 <） 从表’中可以看到，在所有粒度下，1./(),的 溶解率都低于./’0(。为了进一步了解这种差异， 在溶解试验结束后，用"射线衍射检测了1./(), 催化剂的残渣。图0是1./(),催化剂的衍射图形， （1）、（?）表示的是溶解后剩下的细粒残渣和粗粒 残渣，（"）是废催化剂原料。催化剂原料的衍射图 显示，此催化剂是#/1;%@0和$/ 1;%@0的混合物，溶 解后，只观察到$/ 1;%@0的峰值，暗示#/1;%@0溶解 完全，而$/ 1;%@0则不完全。 这里记录的一种情况是，在细残渣试样的图 形中清楚地看到铂的峰值，这表明铂不溶解，并 富集在残渣中。仅仅由#/1;%@0组成的./’0(催化 剂溶解完全，因而他们的溶解率高于1./(),。 原料粒度 8!39 !"#$% 溶解率&’( )!"%*+ 溶解率&’( 表面积&,- ./( +(, A,&% -7&0 ’,’&’ (,+’)7 A,&, -A&% ’(-&0 ’)7+%’) AB&, -A&% ’()&0 %’)+0)) A-&0 A%&0 ’0B&( 0))+(%) A-&% -A&A ’0)&0 (%)+,)) A-&’ -0&, ’%)&B 科 技 园 中国资源综合利用!!""! # "$! / ’B /
中国资源综合利用●2002/05· ioR-104催化剂 (A上 求漩 HSO(mol/L) ●6.0 口8.0 溶解时间h) 图3硫酸溶解废催化剂时,剩下的细残渣A)、图5溶解时间对氧化铝基体溶解率的影响硫 粗残渣B)及废催化剂原料AR-405)的x射线衍酸溶液,100℃,固液比220g/L,粒度210-300um) 射图形●y-Al2O3;■c-Al2O3;▲Pt) 图5表示的是R-134催化剂的溶解时间与溶 图4表示的是硫酸浓度对R-134和AR-405氧解率的关系。随着溶解时间达到3h,溶解率增大 化铝基体溶解率的影响,酸浓度对这两种催化剂在3h以后,随着时间的增加,溶解度的变化非常 溶解行为的影响是相似的,随着酸浓度达到小。在溶解的早期阶段、lh的时候,8.0mol/L酸中 6Jmol/L,溶解率急剧增大。在6.0molL时,AR-的溶解度高于6. OmoV/L。不过,随着溶解时间延 405和R-134的溶解率分别为92%和98%。进一步长,这种差异变得几乎可以忽略不计。3h后,氧化 增大酸浓度时,溶解率不再进一步増大。在铝基体在6.0molL和8.0moL硫酸中的溶解率大 20mol/L和30mol/L的低浓度下,溶解度低,为约为98% 40%左右。由于催化剂自身的特性,R-134的溶解 AR-405催化剂的溶解曲线与R-134相似,见 率高于两相氧化铝组成的AR-405。基于这个事图6。当溶解时间达到3h时,溶解速度急速增大, 实,应该用浓硫酸对残渣进行再次溶解处理,以在3h后,溶解率变得恒定。在3h前,8.mo硫酸 使AR-405完全溶解 中的溶解率较高,而在3h后,差异变得很小。 从图4可以看出,溶解基体的最佳硫酸浓度 是6.0-80mol/L。在此基础上,进行了最佳溶解时 司的试验,结果如图5和图6所示。 AR-405催化剂 80 iSo(mol/L) AR-405催化剂 134催化剂 溶解时间、i 图6溶解时间对氧化铝基体溶解率的影响硫 0.02.04.06.08.010).0 硫酸浓度(mol/L) 酸溶液,100℃,固液比220g/L,粒度210-300μm) 图4酸浓度对氧化铝基体溶解率的影响硫酸2.3铂溶解 溶液,100℃,4h,固液比220g/L,粒度210-300μm) 在硫酸溶解基体过程中发现有铂溶解这里
图! 硫酸溶解废催化剂时，剩下的细残渣（"）、 粗残渣（#）及废催化剂原料（"$%&’(）的!射线衍 射图形（!"%")*+!；"#% ")*+!；#,-） 图&表示的是硫酸浓度对$%.!&和"$%&’(氧 化铝基体溶解率的影响，酸浓度对这两种催化剂 溶 解 行 为 的 影 响 是 相 似 的 ， 随 着 酸 浓 度 达 到 /0’12) 3 4，溶解率急剧增大。在/0’12) 3 4时，"$% &’(和$%.!&的溶解率分别为5*6和576。进一步 增 大 酸 浓 度 时 ， 溶 解 率 不 再 进 一 步 增 大 。 在 *0’12) 3 4和!0’12) 3 4的低浓度下，溶解度低，为 &’6左右。由于催化剂自身的特性，$%.!&的溶解 率高于两相氧化铝组成的"$%&’(。基于这个事 实，应该用浓硫酸对残渣进行再次溶解处理，以 使"$%&’(完全溶解。 从图&可以看出，溶解基体的最佳硫酸浓度 是/0’870’12) 3 4。在此基础上，进行了最佳溶解时 间的试验，结果如图(和图/所示。 图& 酸浓度对氧化铝基体溶解率的影响（硫酸 溶液，.’’9，&:，固液比**’; 3 4，粒度*.’8!’’$1） 图( 溶解时间对氧化铝基体溶解率的影响（硫 酸 溶液，.’’9，固液比**’; 3 4，粒度*.’8!’’$1） 图(表示的是$%.!&催化剂的溶解时间与溶 解率的关系。随着溶解时间达到!:，溶解率增大， 在!:以后，随着时间的增加，溶解度的变化非常 小。在溶解的早期阶段、.:的时候，70’12) 3 4酸中 的溶解度高于/0’12) 3 4。不过，随着溶解时间延 长，这种差异变得几乎可以忽略不计。!:后，氧化 铝基体在/0’12) 3 4和70’12) 3 4硫酸中的溶解率大 约为576。 "$%&’(催化剂的溶解曲线与$%.!&相似，见 图/。当溶解时间达到!:时，溶解速度急速增大， 在!:后，溶解率变得恒定。在!:前，70’12) 3 4硫酸 中的溶解率较高，而在!:后，差异变得很小。 图/ 溶解时间对氧化铝基体溶解率的影响（硫 酸溶液，.’’9，固液比**’; 3 4，粒度*.’8!’’$1） *0! 铂溶解 在硫酸溶解基体过程中发现有铂溶解（这里 科 技 园 中国资源综合利用!!""! # "$! % .7 %
中国资源综合利用●2002/05· 的铂是以细微粒的形式浸渍进入氧化铝基体 图8表示铂溶解率与时间的关系,在开始的 的),这是没有料想到的,因为铂应该是不溶于硫lh内,铂的溶解量相当大,它的溶解曲线类似于 酸溶液的。出现这种现象的原因,或许是催化剂氧化铝基体。不过,铂的溶解行为被认为在很大 在石油精炼厂使用过程中发生了化学变化:或者程度上取决于催化剂的使用条件或者预处理过 是催化剂在制备时的煅烧过程中氯铂酸未被完程。 全还原。后一种设想似乎更符合实际,通过铂催 在基体溶解的最佳条件时,即60mol/L硫酸 化剂的化学分析,证明含有大约1.17%的铂氯化溶液,温度100℃,溶解时间2~4h,固液比220g/L, 物 铂的溶解量为:AR-405催化剂520mg,R-134催化 图7表示的是铂在硫酸溶液中的溶解情况,剂440mg 随着酸浓度的增大,铂的溶解率急剧地升高。铂2.4置换沉淀铂 的溶解行为与氧化铝基体成分密切相关。对于用铝作还原剂,采用置换沉淀法可以回收溶 AR-405和R-134催化剂,溶液中溶解的铂量分别解在硫酸溶液中的铂。铂的还原沉淀反应如下所 为320~520mg和320-440mg。催化剂分析结果为示 AR-405含铂0.45%,R-134含铂0.24%。因此,R HPCl4+2Al→2AlCl3+H2↑+Pt↓ 134中铂的溶解率更高,在酸浓度高于6.0mol/L 在配制的含铂0.2g/L的1.0mo/L硫酸溶液中 时,铂的溶解率没有进一步的增大 进行了置换沉淀试验,图9表示反应温度对铂还 原沉淀的影响。从图中可以看出,置换反应在25℃ 时是相当慢的,5min之后才能看到还原沉淀物, 并且这时的沉淀率约为8%。在8min后,反应完全 铂被全部还原。发现升高温度,可不断地提高反 应速度,温度超过40℃时,反应在1-~2min内完成 温度超过60℃时,铂的还原沉淀反应在1min内结 AR-405 束 06.08.0 硫酸浓度(mol/L) 图7酸浓度对废催化剂中铂溶解率的影响 Pt: 0.2 g/L 硫酸溶液,100℃,4h,固液比220g/L,粒度210 300um) 温度 反应时间(muin) AR-405 R-134 图9温度和时间对铂还原沉积的影响 0.01.02,03.04.05.06.0 .Omo/L硫酸溶液,Pt0.2gL,铝料加入量50g/L) 溶解时间(h) 在上述最佳条件下,溶解的铂量为514mg,加 图8溶解时间对废催化剂中铂溶解率的影响水稀释后防止在试验部分所述的硫酸铝沉淀), 60mo/L硫酸溶液,100℃,4h,固液比220g/L,粒浓度相当于230g/L。按照等式4)可以计算出铂 度210~300m) 还原时,理论上所需的铝料量Wx),即: 19
的 铂 是 以 细 微 粒 的 形 式 浸 渍 进 入 氧 化 铝 基 体 的），这是没有料想到的，因为铂应该是不溶于硫 酸溶液的。出现这种现象的原因，或许是催化剂 在石油精炼厂使用过程中发生了化学变化；或者 是催化剂在制备时的煅烧过程中氯铂酸未被完 全还原。后一种设想似乎更符合实际，通过铂催 化剂的化学分析，证明含有大约!"!#$的铂氯化 物。 图#表示的是铂在硫酸溶液中的溶解情况， 随着酸浓度的增大，铂的溶解率急剧地升高。铂 的溶解行为与氧化铝基体成分密切相关。对于 %&’()*和&’!+(催化剂，溶液中溶解的铂量分别 为+,)-*,)./和+,)-(()./。催化剂分析结果为 %&’()* 含铂)"(*$，&’!+( 含铂)",($。因此，&’ !+(中铂的溶解率更高，在酸浓度高于0").12 3 4 时，铂的溶解率没有进一步的增大。 图# 酸浓度对废催化剂中铂溶解率的影响 （硫酸溶液，!))5，(6，固液比,,)/ 3 4，粒度,!)- +))!.） 图7 溶解时间对废催化剂中铂溶解率的影响 （0").12 3 4硫酸溶液，!))5，(6，固液比,,)/ 3 4，粒 度,!)-+))!.） 图7表示铂溶解率与时间的关系，在开始的 !6内，铂的溶解量相当大，它的溶解曲线类似于 氧化铝基体。不过，铂的溶解行为被认为在很大 程度上取决于催化剂的使用条件或者预处理过 程。 在基体溶解的最佳条件时，即0").12 3 4硫酸 溶液8温度!))5，溶解时间,-(6，固液比,,)/ 3 4， 铂的溶解量为：%&’()*催化剂*,)./，&’!+(催化 剂 (()./。 ,"( 置换沉淀铂 用铝作还原剂，采用置换沉淀法可以回收溶 解在硫酸溶液中的铂。铂的还原沉淀反应如下所 示： 9,:;<20 = ,%2!,%2<2+ = 9,"=:;# （!） 在配制的含铂)",/ 3 4的 !").12 3 4硫酸溶液中 进行了置换沉淀试验，图>表示反应温度对铂还 原沉淀的影响。从图中可以看出，置换反应在,*5 时是相当慢的，*.?@之后才能看到还原沉淀物， 并且这时的沉淀率约为7$。在7.?@后，反应完全， 铂被全部还原。发现升高温度，可不断地提高反 应速度，温度超过()5时，反应在!-,.?@内完成， 温度超过0)5时，铂的还原沉淀反应在!.?@内结 束。 图> 温度和时间对铂还原沉积的影响 （!").1234硫酸溶液，:; )",/ 34，铝料加入量*")/ 34） 在上述最佳条件下，溶解的铂量为*!(./，加 水稀释后（防止在试验部分所述的硫酸铝沉淀）， 浓度相当于,+) / 3 4。按照等式（!）可以计算出铂 还原时，理论上所需的铝料量（A%2），即： 科 技 园 中国资源综合利用$!""! # "$$ ’ !> ’
中国资源综合利用●2002/05· 南方荚红色素提取工艺的研究 黎彧,李晓东 C州绿然保健食品公司,广东广州510600) 摘要:研究了以有机提取剂YC提取南方荚红色素的工艺过程,确定了最佳工艺条件。 关键词:南方荚红色素:提取工艺 应用安全无毒的天然食用色素代替合成食1.1工艺流程 用色素食品是工业发展的趋势。但天然色素比合 成色素价格高,充分利用廉价的野生资源制取食 南方荚果处理团园提[空一产品 用色素是降低成本的重要途径。有关这方面的研12工艺条件研究 究,我们已有一些报导12 我们首先进行了萃取选择的实验,找到了萃 南方英迷是灌木,高达3m,核果红色,味酸取剂YC,并用不同浓度的YC进行实验,确定了YC 甜,可食,广泛分布于广东、广西、福建、台湾、贵的最佳使用浓度。然后选取A-提取剂用量,B 州、湖南等地。我们尝试从南方荚中提取红色提取时间,C提取温度,D-提取次数,进行了四因 素作为食品或日化用品添加剂以充分利用这一子三水平的正交试验,结果见表1、2,图1、2、3、4 未被开发的野生资源,为此我们进行了这一研 表1四因子的三水平拟定值 我们曾试验用水基提取剂提取该色素,该法水子A 虽成本较低,但色素杂质较多。为此,我们又进行 了以有机提取剂提取该色素的研究。本文报导应 用YC有机提取剂提取南方荚迷红色素的工艺研 35 究 1实验与结果 WA=A的分子量x溶液中铂的重量/P的分子量23结论 根据上式,得出还原230g/L的铂所需的铝料 试验了用硫酸全溶解催化剂基体,从石油精 量为636g/L 炼厂的废催化剂中回收铂的方法。对于催化剂 图10表示的是在上述计算基础上铂置换沉AR-405和R-134,最佳的溶解条件为:硫酸浓度 淀结果,溶液温度为60℃,反应时间lυmin。在铝料6.omo/L,溶解温度100℃,溶解时间2-4h,固液比 量为0.5g/L时,约有92%的铂被还原,当铝料量为220g/L 1.0g/L时,还原率为95%,要使反应完全,需要铝在最佳溶解条件下,AR-405和R-134催化剂 料量175g/L 中铂的溶解量分别为520mg52%)和440mg 83%)。在基体溶解结束后,用置换沉淀法回收溶 液中的铂。在温度>40℃时,铂的置换沉淀在短时 间内完成,要使铂完全回收,需要铂量约17.5g/L 参考文献略。 (蔡艳秀译自The6 oth International Symposium on 溶液中的铂:230mgL East Asian Resources Recycling Technology”论文 10.51.01.52.025 铝料量(g/L) 图10铝料量对硫酸铝溶液中铂还原率的影响 铝粉置换沉淀,60℃,反应时间10min)
应用安全无毒的天然食用色素代替合成食 用色素食品是工业发展的趋势。但天然色素比合 成色素价格高，充分利用廉价的野生资源制取食 用色素是降低成本的重要途径。有关这方面的研 究，我们已有一些报导［!，"］。 南方荚 是灌木，高达#$，核果红色，味酸 甜，可食，广泛分布于广东、广西、福建、台湾、贵 州、湖南等地。我们尝试从南方荚 中提取红色 素作为食品或日化用品添加剂以充分利用这一 未被开发的野生资源，为此我们进行了这一研 究。 我们曾试验用水基提取剂提取该色素，该法 虽成本较低，但色素杂质较多。为此，我们又进行 了以有机提取剂提取该色素的研究。本文报导应 用%&有机提取剂提取南方荚 红色素的工艺研 究。 ! 实验与结果 !’! 工艺流程 !’" 工艺条件研究 我们首先进行了萃取选择的实验，找到了萃 取剂%&，并用不同浓度的%&进行实验，确定了%& 的最佳 使用浓度。然后选取()提取剂用量，*) 提取时间，&)提取温度，+)提取次数，进行了四因 子三水平的正交试验，结果见表!、"，图!、"、#、,。 表! 四因子的三水平拟定值 艹迷 南方荚 果 前处理 打碎 浸提 过滤 真空浓缩 产品 ! " # $ ! !-. !/ "0 ! " !-1 "/ #0 " # !-!/ #/ ,0 # 因 水 子 平 南方荚 红色素提取工艺的研究 黎 彧，李晓东 （广州绿然保健食品公司，广东 广州 0!/2//） 摘要：研究了以有机提取剂%&提取南方荚 红色素的工艺过程，确定了最佳工艺条件。 关键词：南方荚 红色素；提取工艺 科 技 园 中国资源综合利用!!""! # "$! 3(45(4的分子量6溶液中铂的重量 7 89的分子量）6" 根据上式，得出还原"#/ : 7 ;的铂所需的铝料 量为2#’2: 7 ;。 图!/表示的是在上述计算基础上铂置换沉 淀结果，溶液温度为2/<，反应时间!/$=>。在铝料 量为/’0: 7 ;时，约有1"?的铂被还原，当铝料量为 !’/: 7 ;时，还原率为10?，要使反应完全，需要铝 料量!@’0: 7 ;。 图!/ 铝料量对硫酸铝溶液中铂还原率的影响 （铝粉置换沉淀，2/<，反应时间!/$=>） # 结论 试验了用硫酸全溶解催化剂基体，从石油精 炼厂的废催化剂中回收铂的方法。对于催化剂 (A),/0和A)!#,，最佳的溶解条件为：硫酸浓度 2’/$B4 7 ;，溶解温度!//<，溶解时间"C,D，固液比 ""/: 7 ;。 在最佳溶解条件下，(A),/0和A)!#,催化剂 中铂的溶解量分别为0"/ $: （0"?）和,,/ $: （.#?）。在基体溶解结束后，用置换沉淀法回收溶 液中的铂。在温度E,/<时，铂的置换沉淀在短时 间内完成，要使铂完全回收，需要铂量约!@’0: 7 ;。 参考文献略。 （蔡艳秀译自“FDG 29D H>9GI>J9=B>J4 KL$MBN=O$ B> PJN9 (N=J> AGNBOIQGN AGQLQ4=>: FGQD>B4B:L ”论文 集R 艹迷 艹迷 ) "/ )