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1、化學(xué)推進(jìn)劑與高分子材料2003年第1卷第2期#36#ChemicalPropellants&PolymericMaterials廢鈀催化劑中鈀的回收鄭淑君(黎明化工研究院洛陽(yáng)471001)摘要介紹了分別從廢Pd/Al2O3、Pd/C、Pd/Cu催化劑中回收鈀的各種方法,并對(duì)其優(yōu)劣性進(jìn)行了分析。關(guān)鍵詞鈀回收廢鈀催化劑鈀回收率鈀是一種稀有金屬,廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域中,也是重要的戰(zhàn)略物資。目前國(guó)內(nèi)資源有限,生產(chǎn)數(shù)量很少,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足需要,大部分仍靠進(jìn)口,因此處理廢鈀催化劑以回收貴金屬鈀,對(duì)于解決鈀資源短缺具有重要的意義。目前PdCl
2、2市場(chǎng)價(jià)為7萬(wàn)元/kg,廢鈀催化劑的數(shù)量多,回收鈀經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高。含鈀催化劑的種類很多,大多應(yīng)用于石油化工圖1廢鈀催化劑焙燒后用王水浸出回收鈀的工藝中的催化加氫和催化氧化等反應(yīng)過(guò)程中,如制備乙醛、吡啶衍生物、乙酸乙烯酯及多種化工產(chǎn)品的反應(yīng)過(guò)程。加氫反應(yīng)常用鈀催化劑,汽車排氣凈化常以氧化鋁載鉑-鈀或鉑-銠-鈀為催化劑,硝酸生產(chǎn)氨氧化反應(yīng)常用含鈀的鉑網(wǎng)催化劑,松香加氫及歧化用鈀/炭催化劑。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的鈀催化劑主要有黎明化工研究院生圖2廢鈀催化劑焙燒后用硫酸浸出回收鈀的工藝流程產(chǎn)的雙氧水用Pd/Al2O3催化劑和用于氣體凈化的[6~8]1.1.
3、2離子交換法鈀催化劑,大連第一有機(jī)化工廠生產(chǎn)的含鈀質(zhì)量分一定溫度下用硫酸(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%)溶解3數(shù)59%型號(hào)為Q1060-84的加氫用氯化鈀催化h,過(guò)濾不溶于硫酸的殘?jiān)?燒后用鹽酸和20%氯酸劑,大連化學(xué)物理研究所生產(chǎn)的鈀/炭催化劑,上海鈉浸取2h,過(guò)濾。淋洗液用水合肼還原,獲產(chǎn)品石油化工總廠生產(chǎn)的鈀/炭催化劑和氯化鈀催化劑,Pd,回收率>97%,純度(質(zhì)量分?jǐn)?shù),下同)99.97%。中科院蘭州化物所生產(chǎn)的鉑-鈀系列DH型脫氫催[9]1.1.3電解法[1]化劑、CH消氫催化劑和DO型高效脫氧劑等。用含雙氧水的鹽酸溶解廢鈀催化劑,將所
4、得溶1各種催化劑的回收技術(shù)液經(jīng)0.1~0.5A電流密度(石墨電極)電解,鈀回收1.1從廢Pd/Al2O3催化劑中回收鈀技術(shù)率達(dá)99.6%。日本三井公司用TEL-CECC-100裝Pd/Al2O3催化劑應(yīng)用較廣泛。下面是回收廢置處理汽車排氣用催化劑Pd-Rh-Pt/Al2O3,1~20Pd/Al2O3中金屬鈀的主要方法。t/d處理量,每克Pd回收費(fèi)85美分。1.1.1焙燒浸出此法在電解池中進(jìn)行,操作復(fù)雜。先將廢鈀催化劑于高溫下焙燒一定時(shí)間,以除[10,11]1.1.4濕法Fe置換法去其中的有機(jī)物和易揮發(fā)雜質(zhì),然后進(jìn)行浸出回收。預(yù)處理:將
5、廢催化劑粉碎后用6mol/L鹽酸及以氧化鋁為載體的廢鈀催化劑用王水浸出和用氯酸鈉氧化浸取,工藝條件:固液比為1B4,80~90[2~5]硫酸浸出回收鈀的工藝流程如圖1,2所示。e下反應(yīng)1h過(guò)濾,濾渣二次浸取。濾液加Fe置王水溶解鈀的速度快,鈀的浸出率高,但此法成換,酸度控制在1.5mol/L,溫度>60e,置換液排本高,對(duì)設(shè)備腐蝕嚴(yán)重,還放出氧化氮,造成公害,所放。將所得粗鈀粉洗滌,用鹽酸浸出,再分別用氯鈀以此法不適宜工業(yè)化。酸銨沉淀法和二氯二氨絡(luò)亞鈀法提純,得純度鄭淑君#廢鈀催化劑中鈀的回收#37#99.95%海綿鈀。廢鈀催化劑Pd
6、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.2失效Pd-C催化劑中Pd回收方法0.35%,Pd回收率達(dá)99%。費(fèi)用低,效果好。1.2.1廢Pd/C催化劑的王水法回收此方法要進(jìn)行二次浸取,操作復(fù)雜,另外回收液Pd/C催化劑被廣泛用于化學(xué)和醫(yī)藥工業(yè)中。氯亞鈀酸與載體鋁粉末分離困難,需要很長(zhǎng)時(shí)間過(guò)下面介紹松香加氫與歧化的Pd/C催化劑鈀的回濾處理。收,采用王水法回收Pd或PdCl2,所得結(jié)果令人滿[15]1.1.5鹽酸/硝酸浸出法意,其回收流程見(jiàn)圖3。將Pd質(zhì)量分?jǐn)?shù)<0.1%廢催化劑于762e下焙燒1h后,用V(鹽酸)BV(硝酸)=1B1浸出液浸取1.5h。測(cè)pH值為0
7、.5~2.0時(shí),用N2H4#2H2O還原,用王水溶解沉淀,再用N2H4#2H2O還原,在CO2介質(zhì)中焙燒(427e)。獲Pd純度99.96%,收率95%。焙燒處理有利于除雜質(zhì)和提高效率。此方法因用硝酸,成本高,設(shè)備腐蝕嚴(yán)重,另外在CO2介質(zhì)中焙燒(427e),操作復(fù)雜。[12]1.1.6高溫焙燒法圖3廢Pd/C催化劑回收流程圖將廢催化劑在電熔爐里加熱到2100e,含鋁需說(shuō)明:1灼燒是整個(gè)工藝的關(guān)鍵,采用專用焚的物質(zhì)熔化后在上部倒出,貴金屬沉在電熔爐的底燒爐可以較好地解決這一問(wèn)題。o只有控制好各個(gè)部倒出,這樣就分離出貴金屬。工序的反應(yīng)條
8、件,才能提高回收率。此方法因加熱溫度太高,對(duì)材質(zhì)要求較高。[16][13]1.2.2氧化焙燒,鹽酸浸出,氨絡(luò)合分離1.1.7氯代烴法回收鈀廢Pd-C催化劑置于氧化焙燒爐內(nèi),控制溫度,趙巖等做過(guò)氯代烴法回收鈀。廢鈀催化劑經(jīng)