2.2、浸出方法
1)载体浸出法:包括酸溶和碱溶,但仅适于可溶性的γ-三氧化二铝负载型催化剂。用15%的硫酸溶液浸取经过预处理后的失活催化剂,在100度下浸取12小时后,三氧化二铝转化成硫酸铝进入液相,渣中富集的钯用王水溶解。在最优条件下,钯的回收率达到97%以上。少量溶解进入溶液中的钯可以用铝粉还原回收。碱溶解法通常在高温加压下进行,可以用氢氧化钠或氢氧化钾溶解转化为铝酸盐。需要注意的是控制好溶液pH值,避免氧化铝水解形成胶体,这将导致固体和液体分离困难。溶解了铝的废溶液可用于制备氧化铝和聚合铝酸盐,实现废催化剂回收钯碳提取钯的综合利用。
2)选择性浸出法:用盐酸和氧化剂的混合溶液使钯全部进入溶液与部分杂质分离。常用的氧化剂包括双氧水、硝酸、氯气、氯酸钠等。理论上,体系中需要有氧化电位大于1.29伏的氧化剂存在,钯才能在盐酸介质中溶解生成氯钯配合物,氯酸钠、双氧水和氯气的标准氧化还原电位分别为1.45、1.77和1.36伏。氧化剂种类对钯浸出率的影响,在其他条件相同的情况下,分别用质量浓度2.5克/升的双氧水和氯酸钠作氧化浸出时,助浸剂处理氧化焙烧再还原的物料,得出的结论是氯酸钠作为氧化助浸剂,钯的浸出效果更好,适宜条件下,钯浸出率在98%以上。经过二段浸出,钯总回收率在99%以上;用双氧水作助浸剂,排放废气只有盐酸,比较环保,采用富氧焚烧法处理废钯炭催化剂,采用盐酸-双氧水溶解钯,二氯二氨配亚钯法提纯钯,回收率高达99.6%以上,回收钯的纯度达99.98%以上。用10%盐酸和5%双氧水溶解钯,能最有效地从活性炭-PEF有机基质中提取所有钯。在90度下处理3小时后,用7%硼氢化钠在100度下从浸出液中沉淀出钯,钯的回收率大于98%。
传统的王水溶解法的浸出率较高,工艺简单,成本低,但在溶解的过程中会产生硝酸,对环境污染很大,而且需要赶硝,不再是今后的发展方向。
3)全浸出法:实质上是选择性浸出和载体浸出2种方法的结合。用硫酸、盐酸的混合酸以及氧化剂,使废催化剂全部溶解,再用离子交换、溶剂萃取等技术从溶液中提取铂族金属,在最佳条件下,钯的回收率在97%以上。但是全浸出后的溶液成分复杂,相互干扰,回收难度大,所以应用有限。
二、钯的分离及精炼方法
分离、精炼的作用主要是从钯浸出液中除去杂质,富集钯(II)或钯(IV),多次精炼后再将其还原为海绵钯。