海綿鉑

中文名稱：海綿鉑，Pt≥99.95%

中文別名：鉑，鉑催化劑S-201，亮白金水

英文名稱：Platinum sponge

英文別名：platinum metal

純度：Pt≥99.95%

CAS號：7440-6-4

分子式：Pt

分子量：195.08 ^[2] 

密度：5.78 g/mL

熔點：1769℃

沸點：3827℃

鉑(Pt)含量：≥99.95%

鐵(Fe)含量：≤0.005%

比表面積：40～60㎡/g

顆粒尺寸：<10 um ^[2] 

電子材料、表面活性劑。

常温乾燥密封保存 ^[1]  。

危險代碼:F

危險等級:R11

安全等級:S16

聯合國編號：3089海綿鉑

Pt/C 催化劑廣泛應用於石油化工、環境治理、製藥、香料、染料及其他精細化工領域，在製備這些催化劑時，往往會加些助劑來加以修飾，如Fe、Sn、Bi、S、V、Cu、K 等，用來提高催化劑的選擇性和使用壽命，而Pt-V/C 載體催化劑應用於滷代硝基物還原和還原烷基化反應。

鉑釩催化劑現已十分成熟地運用到製藥、石油等工業生產，因此，每年也同樣產生大量失效的鉑釩催化劑。傳統的回收工藝採用氯化銨精煉法提取鉑時，由於釩在不同的pH 環境下以NH4VO3、十釩酸氨、六聚釩酸銨等不同形態的沉澱存在，對鉑的精煉造成很大的干擾。同時，釩也是一種重要的戰略金屬，應積極加以回收利用，變廢為寶，化害為益，從而創造可觀的經濟效益和社會效益。而對於鉑族金屬來説，價值高，必須進行循環回收利用。

研究證明通過優先分離出催化劑中的釩金屬後，就可以有效地通過傳統的工藝提煉鉑金屬，簡化整個回收工藝，提高鉑金屬的回收率和純度，並且可以同時回收釩金屬，提高經濟效益 ^[1]  。

廢Pt-V/C 催化劑、主體是活性炭、水分、有機物、鉑含量為1.13%、釩含量為1.62%。

從廢鉑釩催化劑中回收五氧化二釩和海綿鉑的工業流程詳見圖1。

1 焚燒

含鉑族金屬炭載體廢催化劑大多采用焚燒法，除去大部分活性炭、水和有機物，富集鉑族金屬，通常炭載體點然後可以自燃，燒灰產率在30% 左右，為了其充分炭化，還需要將其放入到馬弗爐內，升温至700℃焚燒6 ～ 8 h，這時燒灰產率在7% 左右。在燃燒過程中尾氣被吸收處理，達標排放。在焚燒過程中，釩反應生成V2O5，反應式為：

2V+O2 → 2VO；4V+3O2 → 2V2O3；

2V2O3+O2 → 4VO2；4VO2+O2 → 2V2O5。

焚燒渣主要含有金屬鉑、五氧化二釩、低價態釩氧化物和賤金屬氧化物、二氧化硅等雜質。廢Pt-V/C催化劑135 kg 焚燒後灰渣為9.23 kg，其中鉑含量為16.45%，釩含量為23.4%，富集近15 倍 ^[3]  。

2 鈉化焙燒

將上述焚燒好的灰渣經破碎、研磨，過篩網後，與碳酸鈉混合均勻，並在800℃下進行鈉化焙燒，使其中未被氧化的低價態釩被轉化為5 價態的可溶性偏釩酸鈉。

3 水溶浸出

焚燒過程中無強氧化劑添加，焚燒後，鉑會以單質形式存在，因此將上述的焚燒料用水浸洗，使可溶的偏釩酸鈉進入到溶液中，過濾洗滌，得到粗偏釩酸鈉溶液，濾渣為鉑精礦，在此條件下可以將釩與鉑基本分離。

4 沉釩

調節上述粗偏釩酸鈉溶液pH 值至8 ～ 9，加入四倍理論當量的氯化銨溶液作沉澱劑，用硫酸溶液調PH 值到2 ～ 2.5，控制温度在30℃以下，析出偏釩酸銨沉澱，反應為：NaVO3+NH4Cl → NH4VO3 +NaCl。酸化液靜置後過濾，用5% 的氯化銨溶液洗滌濾餅2 ～ 3 次，烘乾，得純偏釩酸銨產品。

5 煅燒、漂洗、烘乾

將烘乾後的偏釩酸銨置於馬弗爐中緩慢升温至300℃，保持1 h 再升至500 ～ 550℃，注意不能超過650℃，否則五氧化二釩熔融結塊。保温2 h 後降至450℃，保持1 h 冷卻出爐，即得組成準確、恆定的五氧化二釩產品。煅燒反應為：2NH4VO3 → V2O5+2NH3 +H2O。

將V2O5 加入水中，過濾、漂洗、烘乾，及得合格的五氧化二釩產品7 032.4 g，釩的收率為90%。

6 王水溶解、沉鉑

用王水溶解含還有少量釩、釩的氧化物和鐵、鎂及其他賤金屬氧化物，用王水溶解二次此濾渣，鉑的溶解率為99.8% 以上，過濾，二次濾液合併，濃縮，趕硝，後再加入雙氧水加温將部分被還原成二價態鉑氧化成四價態鉑，用氯化銨沉澱鉑得到六氯鉑酸銨，煅燒得到粗海綿鉑。

7 鉑精煉

採用傳統方法精煉粗鉑：粗鉑用王水溶解，濃縮、趕硝、水解、酸化、氯化銨沉鉑、煅燒得到純度大於99.95% 的海綿鉑1 520.92 g，收率為99.7% ^[3]  。

（1）釩是一種重要的戰略金屬，可以得到很好的回收利用，具有極大的價值。

（2）先分離出釩，可以簡化鉑的精煉回收工藝，得到高純度的海綿鉑，鉑的回收率達到99.7% 以上 ^[2]  。