專利名稱：回收鉑催化劑用鈀基合金及回收網(wǎng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鈀基合金及回收網(wǎng)，特別是在氨氧化過程中回收鉑催化劑損失鉑用鈀基合金及其制得的回收網(wǎng)。
背景技術(shù)：
在硝酸生產(chǎn)中，氨氧化過程用鉑合金催化劑在780～950℃范圍內(nèi)使用，鉑合金中鉑等元素以氧化物形式揮發(fā)，并隨氣流流失，形成損耗。鉑合金催化劑中鉑的損耗，使催化劑活性下降，影響硝酸的正常生產(chǎn)，并使硝酸生產(chǎn)成本上升。由于貴金屬鉑價格昂貴，回收鉑催化劑損失鉑的工作受到人們普遍關(guān)注，產(chǎn)生了不同的回收方法。機(jī)械過濾回收法是使氣流通過過濾裝置，達(dá)到捕集鉑微粒的目的。此種方法使系統(tǒng)阻力增加，回收率低。捕集網(wǎng)回收法是將鈀合金絲制成網(wǎng)狀置于鉑網(wǎng)下，回收損失鉑。1968年，德國Degssa公司發(fā)明了一種Pd20Au合金，并用其制成捕集網(wǎng)，安放于鉑網(wǎng)下方，捕集網(wǎng)上下用耐熱不銹鋼網(wǎng)襯墊。此種方法回收損失鉑直接有效，使回收率得到提高，但成本較高。目前，捕集網(wǎng)回收法已在世界各地硝酸生產(chǎn)中推廣應(yīng)用。中國專利CN1036189A用含0～0.2％鈰的鈀鈰合金絲材織成回收網(wǎng)，由回收網(wǎng)、隔離網(wǎng)、支承網(wǎng)組成回收裝置，緊放于鉑催化網(wǎng)下方，回收損失鉑。中國專利CN1139155A提供了一種鈀合金吸附網(wǎng)，含量為鈀85～97％，鎳1～10％，鈰0.0001～5％，鈀合金吸附網(wǎng)絲直徑為0.098～0.132mm，所織的網(wǎng)孔為40～60目。以上鈀基合金成本高，機(jī)械物理性能有進(jìn)一步改善的可能性，回收網(wǎng)使用過程中裂化現(xiàn)象嚴(yán)重，其回收網(wǎng)鉑回收率可以進(jìn)一步提高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明能夠解決回收網(wǎng)強(qiáng)度低、回收網(wǎng)容易變脆、氧化、裂化現(xiàn)象的技術(shù)問題，提供一種回收鉑催化劑用鈀基合金及回收網(wǎng)，該鈀基合金具有較好的高溫強(qiáng)度和吸附鉑強(qiáng)度，可以用于生產(chǎn)前述回收網(wǎng)，該回收網(wǎng)具有材料成本低、鉑回收率高、強(qiáng)度高的特點。
在硝酸生產(chǎn)過程中，氨氧化反應(yīng)的壓力為0.1～1.0MPa，反應(yīng)溫度為780～950℃，所用催化網(wǎng)材料是PtRh或PtPdRh合金。在此熱力學(xué)條件下，Pt氧化為PtO2、Rh氧化為RhO2、Rh2O3，Pd氧化為PdO，并生成氣態(tài)揮發(fā)性氧化物，形成鉑網(wǎng)的直接失重。在損耗的金屬中，主體為鉑，還有少量銠和鈀。因此，降低成本，減少鉑損失，加強(qiáng)綜合利用，提高整體經(jīng)濟(jì)效益，一直是硝酸廠追求的目標(biāo)。
目前，國內(nèi)外用鈀、鈀金或鈀鎳合金材料，拉制成細(xì)絲，編織成網(wǎng)，再用不銹鋼等耐熱合金網(wǎng)分隔配套，放于鉑網(wǎng)之下，進(jìn)行鉑的回收，取得了一定的效果。催化網(wǎng)中揮發(fā)的PtO2蒸汽被氣流送至鈀合金回收網(wǎng)表面，擴(kuò)散后形成合金使鉑得到回收。金屬Pd對Pt有高的回收率，但制成的回收網(wǎng)強(qiáng)度低。現(xiàn)有技術(shù)中分別在Pd中加入Au、Ni、Ce等元素后，提高了回收網(wǎng)強(qiáng)度，但在使用中容易變脆，氧化、裂化現(xiàn)象嚴(yán)重，影響回收率及穩(wěn)定使用。因此，得到回收率高，機(jī)械物理性能良好的回收網(wǎng)途徑就是將適量的Ni、Cu、Fe、Ce添加到Pd中，從而得到本發(fā)明目的所述的回收鉑催化劑用鈀基合金，并在此基礎(chǔ)上，利用前述合金生產(chǎn)出本發(fā)明目的所述的回收網(wǎng)。
本發(fā)明目的所述回收鉑催化劑用鈀基合金的成分重量百分比是Ni為3％～8％，Cu為8％～15％，F(xiàn)e為0％～5％，Ce為0％～0.5％，Pd余量。本發(fā)明所述回收鉑催化劑用鈀基合金編織制得的回收網(wǎng)絲直徑為0.08～0.15毫米。
本發(fā)明所述回收鉑催化劑用鈀基合金可以用合金材料領(lǐng)域通用的制備方法生產(chǎn)。
本發(fā)明所述的所述回收鉑催化劑用鈀基合金編織制得的回收網(wǎng)，其網(wǎng)孔密度為248～992孔/(厘米)2。
在Pd中加入適量的Ni、Cu、Fe、Ce后，由于Ni、Cu、Fe、Ce元素各自的特殊作用，使得本發(fā)明所述合金的機(jī)械物理性能得到改善，應(yīng)用中脆化、裂化現(xiàn)象得到控制。
本發(fā)明所述鈀基合金絲可以編織成平紋網(wǎng)或針織網(wǎng)使用。針織網(wǎng)由于具有三維結(jié)構(gòu)特點，在同等情況下，與平紋網(wǎng)比較，氣固接觸表面積增大10％以上，回收率得到提高，針織網(wǎng)的抗熱沖擊能力和抗撕裂強(qiáng)度優(yōu)于平紋網(wǎng)，可大大減緩回收網(wǎng)裂化趨勢。由于本發(fā)明鈀基合金中鈀含量比現(xiàn)有技術(shù)減少，回收成本降低，經(jīng)濟(jì)效益明顯。該回收網(wǎng)完全可以與鉑合金催化網(wǎng)配套使用，在常壓爐上使用壽命超過一年，在中壓爐上使用壽命超過半年，綜合性能優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)。
具體實施例方式
實施例1將純度為99.95％的Pd及其它金屬元素按含量配比后，于真空熔煉爐中熔鑄成合金，其各元素含量為Ni4％，Cu10％，F(xiàn)e2％，Ce0.2，Pd余量。
將此鈀基合金拉制成直徑0.09mm細(xì)絲，編織成平紋網(wǎng)2張，網(wǎng)孔密度為760～992孔/(厘米)2。用耐熱不銹鋼網(wǎng)三張將鈀回收網(wǎng)分隔，組成回收網(wǎng)組，放于鉑合金催化網(wǎng)組下。氨氧化反應(yīng)壓力0.5～0.55MPa，反應(yīng)溫度870～880℃，運(yùn)行180天，催化網(wǎng)鉑損耗2300克，回收到鉑量為1390克，回收率為60％。
實施例2將純度為99.95％的Pd及其它金屬元素按含量配比后，于真空熔煉爐中熔鑄成合金，其各元素含量為Ni4％，Cu10％，F(xiàn)e2％，Ce0.2，Pd余量。
將此鈀基合金拉制成直徑0.09mm細(xì)絲，編織成針織網(wǎng)2張，相當(dāng)網(wǎng)孔密度為760～992孔/(厘米)2。用耐熱不銹鋼網(wǎng)三張將鈀回收網(wǎng)分隔，組成回收網(wǎng)組，放于鉑合金催化網(wǎng)組下。氨氧化反應(yīng)壓力0.5～0.55MPa，反應(yīng)溫度870～880℃，運(yùn)行180天，催化網(wǎng)鉑損耗1940克，回收到鉑量為1340克，回收率為69％。
權(quán)利要求
1.一種在氨氧化過程中回收鉑催化劑用鈀基合金，其特征在于鈀基合金的成分重量百分比是Ni為3％～8％，Cu為8％～15％，F(xiàn)e為0％～5％，Ce為0％～0.5％，Pd余量。
2.一種如權(quán)利要求1所述在氨氧化過程中回收鉑催化劑用鈀基合金編織制得的回收網(wǎng)，其特征是鈀基合金絲直徑為0.08～0.15毫米。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述在氨氧化過程中回收鉑催化劑用鈀基合金編織制得的回收網(wǎng)，其特征是回收網(wǎng)的網(wǎng)孔密度為248～992孔/(厘米)2。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種在氨氧化過程中回收鉑催化劑用鈀基合金及回收網(wǎng)，合金的成分包括(重量％)Ni3～8，Cu8～15，F(xiàn)e0～5，Ce0～0.5，Pd余量；該系列合金編織的回收網(wǎng)，鈀基合金絲直徑為0.08～0.15mm，網(wǎng)孔密度為248～992孔/(厘米)
文檔編號B01D39/10GK1766146SQ20051004861
公開日2006年5月3日 申請日期2005年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月9日
發(fā)明者賽興鵬 申請人:貴研鉑業(yè)股份有限公司