铂族金属(铂、钯、铑、钌)具有优良的催化性能在化学工业中，尤其在石油化学工业、石油精炼工业、医药及能源工业中，广泛地使用含铂族金属如铂、钯的催化剂。近年来，含铂、铼的二元贵金属催化剂也得到了广泛应用。由于加入了金属铼，使含铂催化剂对一种或多种碳氢化和物转化过程的催化活性、选择性和稳定性大大提高，因此铂、铼二元贵金属催化剂越来越受到人们的重视，其在石油化学工业中的应用正逐年增加。铂、铼在地壳中的质量分数分别为5.0×10^-9和1.0×10^-8，非常稀贵，因而从失效的铂铼二元催化剂中回收并分离铂、铼具有显著的经济效益和社会效益。
从含贵金属铂、钯的废催化剂中回收铂和钯的研究和从废料中回收铼的研究均较多，但从铂铼二元催化剂中回收并分离铂、铼的研究目前尚未见有报导。回收铂、钯等贵金属的方法可归纳为以下六种。(1)高温挥发法：在有某些气体存在条件下加热物料，使Pt、Pd等贵金属呈氯化物形式挥发出来，经吸收后提取其中的贵金属。(2)载体溶解法：用酸或碱将载体Al2O3或SiO2全部溶解。Pt、Pd留于渣中。再从渣中提取贵金属。(3)选择性溶解法：即载体不溶，选择特殊溶剂将Pt、Pd等贵金属溶出，从溶液中提取Pt、Pd。(4)全溶法：将载体及贵金属一次性全部溶人溶液中，然后采取离子交换或萃取法回收溶液中的贵金属。(5)火法熔炼。(6)燃烧法：对于载体为碳质的催化剂，将物料燃烧后，用王水溶解烧灰并提取其中贵金属。回收铼的方法可归纳为以下三种。(1)氧化挥发法：将物料置于高温氧化气氛中，使铼生成易挥发的Re2O7，挥发物经冷却得到固体Re2O7。(2)碱溶法：焙烧物料，将铼转变成Re2O7，然后用碱溶解，而载体基本不溶。(3)酸溶法：用氧化性酸将铼和载体一并转人溶液中，然后采用离子交换、萃取或沉淀法回收溶液中的铼。
针对Pt、Pd二元催化剂物料性质，根据上述提到的单独回收Pt、Re的工艺，我们探索了多种从铂铼二元催化剂中分离回收Pt、Re的工艺，最终确定了目前较为理想的工艺流程：物料预氧化一碱浸提铼一全溶法提铂。
试验所用铂铼催化剂为比绿豆稍小的黑色圆球，载体为r一Al2O3，黑色物质为附着的有机物及碳质。活性组份为金属Pt和Re，它们在载体中以细分散的金属微晶形式存在，粒径在0.15～0.7un范围内，且主要集中于催化剂表面，中心部分没有活性组份。物料中，w(Pt)=0.27％，w(Re)=0.24％。
(1)干法与湿法联合流程
(2)一次性全溶，同时回收Pt、Re流程
物料经中温焙烧除去积碳及有机物后，采用全溶法一次性将Pt、Re及r一Al2O3载体全部溶解。先用硫酸将载体r一Al2O3全部溶解，反应后期加人HCl及氧化剂，可将Pt、Re基本溶出。Pt、Re提出率均大于99％。浸出液经R410树脂吸附后，Pt、Re同时吸附于树脂上，再用淋洗剂淋洗树脂，将Pt、Re转入溶液中。考察了数种淋洗剂分步淋洗Pt、Re的试验方案，效果均不佳，因此只能将铂、铼同时淋洗下来后再分离回收。
由于采用的淋洗剂较昂贵，使得处理费用提高。
淋洗液加氯化铵将Pt转化成氯铂酸铵沉淀，可回收90％~95％的铂。沉淀母液加KCl，可将铼转化成KReO4沉淀。沉淀出铂和铼的溶液中尚含有少量铂和铼，可用铁片置换法回收，但是常温下铼的置换率不高，铂可定量回收。
采用该流程，主元素铂在用KCl沉淀铼时有少量的夹带损失，铼的回收率也较低，仅能达80％左右。
(3)分段溶解法回收Pt、Re
采用低温氧化焙烧，在将铼氧化的同时，也将物料表面附着的黑碳及有机物烧尽，对后续浸铂大有益处。只要控制好温度，铼的挥发较少，可控制在5％以内，此时铼被氧化成为Re2O7易溶于水及弱碱性介质。考察了NaOH稀溶液浸出铼的效果，发现，铼的浸出率均大于98％，而载体溶解很少，仅1％左右，而且液固分离极易实现。铼浸出液中，p(Pt)<0.2mg／L。用浓H2SO4溶解浸出铼之后的含铂载体，铂转入溶液中，可用R410树脂吸附回收。
从铼浸出液中回收铼，可采用硫化物沉淀法，铁粉置换法，离子交换法或萃取法，对此进行了探索试验。硫化物沉淀法虽然可以很快地将溶液中大部分铼沉淀下来，但液固分离很困难，即使加热煮沸，硫化物的过滤性能也投多大改变。液固分离的困难制约了硫化物沉淀法在生产上的应用。控制好酸度及温度，用铁粉置换法能较快地置换出溶液中的铼。反应2h，铼的置换率可达95％，得到了富集。将富集物在600～650℃下进行氧化焙烧，然后用稀Na2CO3溶液浸出，得到铼质量浓度较高的溶液。往此溶液中加入KCl，可得到KReO4沉淀，经重结晶得到纯度大于99.5％的KreO4。R410树脂对铼有较好的选择性。在不吉Pt、Pd、Ir、Au等贵金属的溶液中，R410树脂可将铼与所有贱金属及大部分稀有金属分离。
综合考虑以上几种工艺的优势，我们确定了从铂铼二元贵金属催化剂中综台回收铂、铼的工艺流程，如图1所示。
废催化剂在400～900℃温度下的氧化焙烧试验结果(表1)表明，当温度低于650℃时，Re的浸出率随温度升高而增大。但当温度高于700℃时，Re的氧化挥发较大，900℃时，Re的挥发可达30％，并且铼浸出率随焙烧温度上升而下降。在650℃时，Re挥发约3％，浸出率为96.5％。
固定条件：m(废催化剂)=100g，t=1h，0=100℃，液固质量比=3：1。碱用量对铼浸出率的影响见表3。
固定条件：m(废催化剂)=100g，液固质量比=3：1，加NaOH5g，t=1h，考察不同温度下，铼浸出率的变化。结果见表4。
室温时，铼的浸出率为60％。随着温度升高，铼的浸出率升高，100℃时，浸出率达99.2％。实际生产中控制温度在80～90℃较为适宜。
固定条件：t=1h，0=90℃，每100g催化剂加NaOH7.5g，考察液固质量比对铼浸出率的影响。结果见表5。
液固质量比为3：1时，Re浸出率为98.5％；液固质量比=8：1时，Re浸出率虽然提高到99.3％，但液固质量比太大会导致生产上成本增加，且给后面从溶液中回收铼带来一定困难因此选用液固质量比3：1比较适合。
从溶液中回收铼有四种方法，即硫化物沉淀法、铁粉置换法、离子交换法和萃取法。根据探索性试验结果及参考文献，认为采用铁粉置换法从铼浸出液中富集回收铼较为适合。得到的置换物含铼约10％左右。
由于高铼酸钙在水中有很大的溶解度，因此将上述铁粉置换渣与石灰混台，在600～650℃下进行焙烧，使其中的铼转化成Ca(ReO4)2，然后将焙烧产物在90~95℃下用水进行两段浸出。将浸出液合并，在室温下加KCl沉淀析出KReO4。沉淀母液中，p(KReO4)=10.7g／L。用H2SO4调节酸度至pH=1，加热至90～95℃，加铁粉置换其中的铼。
将上述KReO4沉淀用95℃热水溶解，此时KReO4饱和溶液的质量浓度为90g／L。将溶液冷却至20℃，KReO4便重新结晶出来。经两次重结晶可得到纯度大于99.6％的KReO4产品。
废催化剂浸出铼之后，质量仅减少1％，铂不损失，全部存留于渣中。对此渣进行处理，可回收其中的铂。从含铂的一元催化剂中回收铂，请参阅(从废催化剂中回收铂族金属的方法)，在此不再叙述。
(1)采取中低温氧化焙烧、分段浸出分离铼与铂的工艺是可行的，铼总回收率达90％，铂总回收率达98％以上。
(2)焙烧温度的控制是本工艺之关键，温度过高，铼挥发率太高，影响铼直收率；温度过低，积碳和有机物燃烧不尽，影响铼的浸出，温度应控制在600~650℃。