王秋莉 含鈀廢催化劑的回收利用

含鈀廢催化劑的回收利用再生資源科學與技術(shù)王秋莉昆明理工大學環(huán)境科學與工程學院

KMUSTFacultyofEnvironmentalScienceandEngineering目錄金屬鈀簡介鈀催化劑的應(yīng)用回收意義可回收依據(jù)回收技術(shù)流程發(fā)展前景金屬鈀簡介金屬鈀(Pd)同其它幾種鉑族金屬(PGM)一樣具有優(yōu)良的耐化學腐蝕能力、極好的高溫性能、高的化學活性以及穩(wěn)定的電學特性。海綿狀鈀能吸收大量氫氣,是一種選擇性良好的低溫加氫催化劑。鈀催化劑的應(yīng)用目前工業(yè)上應(yīng)用量較大的主要有：對苯二甲酸(PTA)精制過程中用于4-CBA還原的鈀碳催化劑粗乙烯及粗丙烯加氫脫炔的鈀氧化鋁催化劑裂解汽油一段加氫鈀催化劑汽車尾氣加氫凈化氧化鋁基鈀催化劑氨氧化制硝酸所用的鉑網(wǎng)—鈀催化劑其它加氫、脫氧反應(yīng)的鈀催化劑回收意義鈀金屬在地殼中的含量稀少而且分布很不均勻。目前已探明儲量僅15000噸左右。從廢鈀催化劑中回收金屬鈀具有重要的意義和巨大的經(jīng)濟效益可回收依據(jù)鈀催化劑的失活主要是由于鈀晶粒的增長使其比表面發(fā)生較大變化、雜質(zhì)的覆蓋和中毒等原因

。而由于鈀所具有的良好耐腐蝕性、高溫性能及穩(wěn)定的電學特性,鈀在反應(yīng)過程中的流失并不很大,廢鈀催化劑與新鮮催化劑相比鈀含量差值不大。這就使得對催化劑中的鈀進行較完全的回收成為可能。回收技術(shù)流程預(yù)處理精煉預(yù)處理：將鈀與擔體分離,使其濃縮于溶液中或濃縮為粗鈀根據(jù)廢催化劑來源分別介紹其預(yù)處理方法：對苯二甲酸精制鈀碳催化劑烯、炔加氫鈀催化劑汽車尾氣加氫凈化鈀催化劑升華法浸出法溶解法熔煉法鈀碳催化劑的活性炭粒擔體具有可燃性,故宜于使用焙燒法進行回收,即高溫供氧使炭粒燃燒轉(zhuǎn)變?yōu)镃O2排放后,鈀金屬以灰分的形式留下得以富集優(yōu)點：在于使用較少的化學試劑,焙燒后處理相對簡單。對苯二甲酸精制鈀碳催化劑缺點：對焙燒條件的要求較為苛刻,要求溫度多在800～1200℃。在焙燒過程中由于供氧氣流造成的灰分流失的烯、薯炔加然氫鈀災(zāi)催化騰劑升華溉法：在襪高溫系高壓推下,用氣門化劑踩處理姜廢催惜化劑,用捕蒼集劑盛收集某濃縮弟氣化屋劑與嫌鈀的箏反應(yīng)紀物。品常見翅的操壓作如起干氯痰法是價于一蝴定溫券度下,在循才環(huán)流貞動的韻氯氣壇中加常熱廢描催化萄劑使撐鈀轉(zhuǎn)靈變?yōu)闈撀然飺]適發(fā)而斗分離,在通續(xù)過NH蓋4C魯l、Na雀Cl、Na慚F、KF等形喉成的翁絡(luò)鹽看捕集狡劑捕同集Pd錫Cl貨2后水論溶回吉收除柜氯氣最外常梨用的喬氣化休劑還棍有CO、S蠶O2、Ca棚Cl膽2、Na杏Cl等浸出既法：將劣浸漬郵液流稅經(jīng)廢微催化棗劑,經(jīng)多值次浸騾漬,使催剪化劑疾中的蒙鈀溶抹入浸堆漬液醉中分靜離回褲收。交。在知實踐鼓中應(yīng)悼用較倘多的糧操作巨步驟湊是用5%彼Na讀CN溶液,在16敗0℃條怒件下歲將廢摘催化米劑浸年漬1被h后過段濾,再分窄離回怠收溶臣液中錯的鈀閥。其獎它效雖果比葡較好矛的溶婚劑還海有Na渣OH辮+滾Na論CN、王藝水、NH濾4C瘡l或NH瓶4N裂O3以及HC挪l+氧化規(guī)劑汽車銹尾氣犯加氫彼凈化庫鈀催戰(zhàn)化劑溶解掀法：將圾廢催疊化劑燒溶入還溶劑紙中,然后踩從溶宗液或收殘渣咬中回塔收鈀云。可店用Na詢OH溶液貢在加豆壓條儉件下答進行,也可辭用濃熔硫酸酬、Cl婚-懷HC礙l及其謊它混滔合酸賤。其述中硫炎酸溶朋解法怒最受蟲推崇,其流漁程如奴下:將催諸化劑葵拌入諸濃硫磨酸中肚加熱,使氧資化鋁拾擔體扇轉(zhuǎn)化益為可喜溶性屬的硫喪酸鋁州。用演水溶恭解硫啞酸鋁,則貴繭金屬司單質(zhì)怨留在護殘渣糾中得刃到富運集,繼而因用傳京統(tǒng)工顛藝精滴煉。辮而進慨入溶衫液的游少量腳貴金歸屬離啄子用涉鋁粉犧置換驢法回更收熔煉獸法：將憶廢催接化劑縫與捕卡集劑雪充分安混合劍后熔播煉,使鈀般熔入名捕集制劑中趕進行晝回收罪處理幫。具漏體操劃作為:將廢察催化綿劑與巷氧化刻鐵等朽共置乖入等耗離子直器中桂熔化洗或?qū)⒑銖U催贈化劑構(gòu)與銅撓、鎳悄一起首直接帥熔煉,使鈀巷金屬腹熔入精合金甚相中凝再提歇取。槽此法跟工藝工條件宿要求辣較高,后處巡壽理復(fù)忽雜,使用掠較少舟。所駱用捕爸集劑怠多為KC諷l、Na扇Cl、Fe續(xù)2O其3、Cu毒-N倒i、K2狂CO冬3、N私a2咬CO扇3、Li冬2C部O3、Ca仇Cl醫(yī)2+活性藥炭等芽。精煉：使耍用多惕種技糞術(shù)將受鈀精具煉為獲含量貓在99撥.懶95粥%左右園的高蟻純單橡質(zhì)鈀精煉金方法傳統(tǒng)閉精煉循法萃取咱法其他外精煉戚方法以汽專車廢對氣凈樂化三扒元催怎化劑立回收斷為例,預(yù)處瞇理產(chǎn)克物中牙含有Pt、Pd、Rh龜,將其炭用王尤水溶蕩解,向溶掛液中絲式加入戒氯化正銨,使鉑醫(yī)呈氯丙鉑酸峰銨沉兆淀出賠來,經(jīng)煅根燒得隔粗鉑,再用燃溴酸桐鈉水外解法肚精制環(huán)。向香提取搜鉑后禮的溶性液中餃加入謀氨水,再加脾鹽酸,使鈀采呈二兼氯二些氨絡(luò)這亞鈀志形式魚沉淀紫出來,將沉拘淀用貧氨水環(huán)溶解綱后加兄入還潔原劑仗沉淀愈出單橡質(zhì)鈀,進而俊煅燒誦成海刃綿鈀元。將殊王水飛不溶踏殘渣溉與硫業(yè)酸氫炭鈉熔侍融,用水等溶解,沉淀石出氫散氧化效銠,加入圍鹽酸胖形成臘氯銠蘿酸后嚇用硝逼酸鈉獵法精撿制。傳統(tǒng)寸精煉激法在濃穴縮液弟中加倉入有打機溶侍劑和壤萃取簽劑萃嫌取出讓鈀離赤子,再用糾反萃合劑如頂銨鹽哭將鈀喉提煉集出來萃取犬精煉犧法電解包法：利畫用電敵化學左原理,將濃國縮液拆置入愉電解畫電池擁中進協(xié)行電恒解精甚煉,在電巡壽解電別池的占陰極遠上沉顯積出舟金屬久鈀。離子編交換杏法：用塑特定慶的離蠅子交溝換體侄從鈀停的溶議液中闖對鈀悄進行墨有效美的回框收。大例如:用高沙分子惑質(zhì)量吧的三無辛胺撇吸附移在多嶄孔性念的甲糾基丙誓烯酸疏樹脂欠上作閣為離鍛子交林換體主從含狡鈀氯邀絡(luò)陰遲離子猾的酸憑性溶鳴液中灑吸附嗎鈀離混子其他代精煉歲方法發(fā)展芬前景根據(jù)集我國予現(xiàn)狀跳及對拘今后買發(fā)展尊的預(yù)純測,在石志化工韻業(yè)、司聚酯弊工業(yè)芳、汽飼車環(huán)描保等己領(lǐng)域盞開展茄鈀催柱化劑匹的回角收生撲產(chǎn)將濤產(chǎn)生帖巨大回的經(jīng)堂濟效璃益。隙國內(nèi)名目前咱廢鈀碰催化夠劑各泰項回辰收技科術(shù)的昏研究流都有阻開展,個別疲企業(yè)綿已進古行了案工業(yè)獅化回揉收工慚作,如上軟