巧织天工铂金网

2021.11.08 中国矿业报   

　　◎  特约撰稿人 邓伟斌

　　1.铂金纱网，现代化学工业的必备利器

　　在诺贝尔奖获得者、化学家威廉·奥斯特瓦尔德（Wilhelm Ostwald）1901年的开创性工作之后，铂金催化剂在20世纪初首次被用于从氨中生产硝酸，这一化学反应被称为“奥斯特瓦尔德过程”。

　　15年后，全球科学和化学品公司庄信万丰（Johnson Matthey）在铂基催化剂技术上取得了进一步突破，1916年，它将第一个编织纱网状催化剂出售给英国军火发明部，在第一次世界大战爆发后，后者将其用于生产炸药的原料——硝酸。

　　从那时起，这项技术不断改进。20世纪30年代，铂铑合金制成的纱网被引进，以增加纱网的强度、减少铂金损耗，及提高转换效率。

　　在20世纪90年代，编织技术的发展使得催化剂纱网出现了多种结构和合金，提高了性能，并缩短了制造时间。

　　如今，氨和空气在高达900摄氏度下通过铂合金网，产生氮氧化物，与水结合生成硝酸。这种化学反应需要直径达6米的圆形针织网柱。

　　2.行业的增长

　　硝酸的主要用途之一是农用化学品行业，它是生产化肥的原料。全球硝酸市场规模目前约为223亿美元，并且还在增长。由于持续增长的化肥需求和作物产量要求，预计到2025年这一行业总值将达到275亿美元。

　　铂铑合金纱网状的铂金催化剂也用于己内酰胺和羟胺的生产。这些是用于纺织行业中合成聚酰胺纤维生产的中间化合物。

　　除了催化性能外，铂金的物理性能也使得它特别适合织成纱网，它具有优异的延展性，可以很容易地被拉成细长的金属线。耐腐蚀性、抗氧化性和耐温性也是铂金的重要属性。

　　网状催化剂在使用寿命结束时可以回收。其中单独的成分譬如铂和铑，可以分离出来。重新提纯的贵金属将被制成丝状，用于编织新的纱网。

　　硝酸生产的过程中，铂金的耗损很少。虽然一个新工厂可能需要配备超过一吨的铂网催化剂，但当铂网被定期回收时，只需要添加补充几个百分点的铂金。

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