本發明專利技術提供了一種氫燃料電池廢舊催化劑漿料的回收方法，首先往廢舊催化劑漿料中添加堿性溶液使得漿料的PH值控制在10以上，之后將調整好PH值的漿料加熱至60～100℃并保持該溫度1h以上，接著將漿料在一定環境溫度下靜置，直至漿料中的固態物質完成沉降，最后將上層清液直接回收作為膜電極制備時的清洗液，將下層沉降物質在使用去離子水沖洗后干燥形成固態物質粉末。本發明專利技術方法簡單易行，可避免環境污染。
Recovery of spent catalyst slurry for hydrogen fuel cell
【技術實現步驟摘要】
氫燃料電池廢舊催化劑漿料的回收方法
本專利技術涉及一種氫燃料電池廢舊催化劑漿料的回收方法。
技術介紹
燃料電池的核心部件是膜電極，膜電極一般采用貴金屬Pt作為催化劑。由于Pt價格昂貴，資源匱乏，因此需要盡可能地對Pt進行回收，以實現資源重復利用。在制備膜電極過程和清洗設備及配件的過程中，會產生大量作廢的含Pt催化劑漿料，如果直接排放不僅是對Pt的極大浪費，同時也會對環境造成污染。目前關于燃料電池催化劑漿料回收再利用渠道和工藝都不完善，一般是按照傳統方法對含Pt催化劑漿料進行加熱蒸餾去掉溶劑，然后對殘渣進行回收。但是作廢的含Pt催化劑漿料的固含量很低，一般在1％以下，直接蒸餾處理所需時間長并且效率低，其次會產生大量的有機溶劑蒸氣，會對環境造成污染。
技術實現思路
本專利技術旨在提供一種簡單易行、可避免環境污染的氫燃料電池廢舊催化劑漿料的回收方法。本專利技術通過以下方案實現：一種氫燃料電池廢舊催化劑漿料的回收方法，首先往廢舊催化劑漿料中添加堿性溶液使得漿料的PH值控制在10以上，使得催化劑漿料中的離聚物絮凝，之后將調整好PH值的漿料加熱至60～100℃并保持該溫度1h以上，以促進離聚物的絮凝和催化劑顆粒的團聚，同時離聚物的絮凝也會促進催化劑顆粒的團聚與沉降；接著將漿料在一定環境溫度下靜置，直至漿料中的固態物質完成沉降，最后將上層清液直接回收作為膜電極制備時的清洗液，將下層沉降物質在使用去離子水沖洗后干燥形成固態物質粉末。實際生產時，漿料PH值達到要求后一般會繼續對漿料磁力攪拌10min以上；固態物質粉末可在后續按現有技術的Pt提煉工藝提煉出Pt金屬。經多次試驗得到，將漿料靜置8h以上，漿料中的固態物質就可以完成沉降。下層沉降物質使用去離子水沖洗的次數可根據需要進行調整設計，一般為1～3次；干燥工藝一般為：將下層沉降物質置于60～80℃的烘箱中干燥1～2h。進一步地，所述堿性溶液為碳酸鈉溶液、碳酸鉀溶液、氫氧化鈉溶液或氫氧化鉀溶液，所述堿性溶液的質量濃度為10～20％。進一步地，在添加堿性溶液的過程中，需要同時對漿料進行高速攪拌。實際生產時，攪拌方式一般為磁力攪拌。進一步地，所述靜置的環境溫度為10～30℃。進一步地，所述廢舊催化劑漿料為膜電極制備過程和設備清洗過程產生的作廢的催化劑漿料，漿料中的固態物質一般為催化劑顆粒和離聚物，漿料的溶劑一般為常規的水醇混合溶劑，催化劑顆粒一般為Pt/C顆粒。本專利技術的氫燃料電池廢舊催化劑漿料的回收方法，簡單易行，便于對催化劑漿料進行批量化集中處理，通過漿料PH值及溫度的控制，可以通過離聚物的絮凝和催化劑顆粒的團聚，使得催化劑漿料中的固態物質沉降，避免了現有技術中采用蒸餾的方法所造成的溶劑揮發，避免會環境產生污染，同時可以對溶劑進行回收再利用。具體實施方式以下結合實施例對本專利技術作進一步說明，但本專利技術并不局限于實施例之表述。實施例1一種氫燃料電池廢舊催化劑漿料的回收方法，廢舊催化劑漿料為膜電極制備過程和設備清洗過程產生的作廢的催化劑漿料，漿料中的固體成分為Pt/C催化劑顆粒和離聚物，漿料的溶劑為常規的水醇混合溶劑；首先往廢舊催化劑漿料中逐漸添加質量濃度為20％的碳酸鈉溶液使得漿料的PH值控制在10，使得催化劑漿料中的離聚物絮凝，在添加碳酸鈉溶液的過程中，需要同時對漿料進行高速磁力攪拌，漿料PH值達到要求后繼續對漿料磁力攪拌10min，之后將調整好PH值的漿料采用電加熱的方式加熱至100℃并保持該溫度1.5h，接著將漿料在20℃的環境溫度下靜置8h，使得漿料中的固態物質完成沉降，最后將上層清液直接回收作為膜電極制備時的清洗液，將下層沉降物質在使用去離子水沖洗三次后置于60℃的烘箱中干燥2h形成固態物質粉末。實施例2一種氫燃料電池廢舊催化劑漿料的回收方法，廢舊催化劑漿料為膜電極制備過程和設備清洗過程產生的作廢的催化劑漿料，漿料中的固體成分為Pt/C催化劑顆粒和離聚物，漿料的溶劑為常規的水醇混合溶劑；首先往廢舊催化劑漿料中逐漸添加質量濃度為10％的氫氧化鈉溶液使得漿料的PH值控制在12，使得催化劑漿料中的離聚物絮凝，在添加氫氧化鈉溶液的過程中，需要同時對漿料進行高速磁力攪拌，漿料PH值達到要求后繼續對漿料磁力攪拌20min，之后將調整好PH值的漿料采用水浴加熱的方式加熱至60℃并保持該溫度2h，接著將漿料在30℃的環境溫度下靜置10h，使得漿料中的固態物質完成沉降，最后將上層清液直接回收作為膜電極制備時的清洗液，將下層沉降物質在使用去離子水沖洗二次后置于80℃的烘箱中干燥1h形成固態物質粉末。實施例3一種氫燃料電池廢舊催化劑漿料的回收方法，廢舊催化劑漿料為膜電極制備過程和設備清洗過程產生的作廢的催化劑漿料，漿料中的固體成分為Pt/C催化劑顆粒和離聚物，漿料的溶劑為常規的水醇混合溶劑；首先往廢舊催化劑漿料中逐漸添加質量濃度為15％的碳酸鉀溶液使得漿料的PH值控制在13，使得催化劑漿料中的離聚物絮凝，在添加碳酸鉀溶液的過程中，需要同時對漿料進行高速磁力攪拌，漿料PH值達到要求后繼續對漿料磁力攪拌15min，之后將調整好PH值的漿料采用電加熱的方式加熱至80℃并保持該溫度1h，接著將漿料在10℃的環境溫度下靜置8h，使得漿料中的固態物質完成沉降，最后將上層清液直接回收作為膜電極制備時的清洗液，將下層沉降物質在使用去離子水沖洗三次后置于70℃的烘箱中干燥1h形成固態物質粉末。實施例4一種氫燃料電池廢舊催化劑漿料的回收方法，廢舊催化劑漿料為膜電極制備過程和設備清洗過程產生的作廢的催化劑漿料，漿料中的固體成分為Pt/C催化劑顆粒和離聚物，漿料的溶劑為常規的水醇混合溶劑；首先往廢舊催化劑漿料中逐漸添加質量濃度為20％的氫氧化鉀溶液使得漿料的PH值控制在13.5，使得催化劑漿料中的離聚物絮凝，在添加氫氧化鉀溶液的過程中，需要同時對漿料進行高速磁力攪拌，漿料PH值達到要求后繼續對漿料磁力攪拌12min，之后將調整好PH值的漿料采用水浴加熱的方式加熱至75℃并保持該溫度1h，接著將漿料在15℃的環境溫度下靜置9.5h，使得漿料中的固態物質完成沉降，最后將上層清液直接回收作為膜電極制備時的清洗液，將下層沉降物質在使用去離子水沖洗三次后置于60℃的烘箱中干燥1h形成固態物質粉末。本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種氫燃料電池廢舊催化劑漿料的回收方法，其特征在于：首先往廢舊催化劑漿料中添加堿性溶液使得漿料的PH值控制在10以上，之后將調整好PH值的漿料加熱至60～100℃并保持該溫度1h以上，接著將漿料在一定環境溫度下靜置，直至漿料中的固態物質完成沉降，最后將上層清液直接回收作為膜電極制備時的清洗液，將下層沉降物質在使用去離子水沖洗后干燥形成固態物質粉末。/n
【技術特征摘要】
1.一種氫燃料電池廢舊催化劑漿料的回收方法，其特征在于：首先往廢舊催化劑漿料中添加堿性溶液使得漿料的PH值控制在10以上，之后將調整好PH值的漿料加熱至60～100℃并保持該溫度1h以上，接著將漿料在一定環境溫度下靜置，直至漿料中的固態物質完成沉降，最后將上層清液直接回收作為膜電極制備時的清洗液，將下層沉降物質在使用去離子水沖洗后干燥形成固態物質粉末。
2.如權利要求1所述的氫燃料電池廢舊催化劑漿料的回收方法，其特征在于：所述堿性溶液為碳酸鈉溶液、碳酸鉀溶液、氫氧化鈉溶液或氫氧...
【專利技術屬性】
技術研發人員：鐘發平，倪江鵬，楊涵，賀鳳，鄧宇飛，尹濤，
申請(專利權)人：先進儲能材料國家工程研究中心有限責任公司，
類型：發明
國別省市：湖南;43
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