钯二次资源的回收利用对于解决钯资源短缺以及环境问题具有重大意义,目前钯碳回收提取钯的技术有火法和湿法回收废催化剂中钯的方法。湿法分为钯的溶解和精炼2个工序,溶解包括预富集和浸出。随着对环保的愈加重视,对于用盐酸-双氧水、盐酸-氯酸钠浸出体系代替王水作为浸出液的研究越来越多,工艺也越来越成熟;钯的分果、精炼重点介绍了溶剂萃取法、沉淀法、金属置换法,离子交换法和吸附法,并对废催化剂中钯的回收工艺进行了展望。
钯作为一种具有良好的耐腐蚀、耐高温性能以及稳定的电学特性的贵金属,已被广泛应用于石油化工、医药、电子、化工催化剂等领域。例如钯碳催化剂被广泛应用于石油化工和医药行业,用于对不饱和烃或一氧化碳的催化氢化。以堇青石作为载体的铂钯铑催化剂用于汽车尾气催化剂,对于保护环境具有重要意义。目前我国钯矿产资源有限,远不能满足各行业的发展需求。因此,对废钯催化剂中的钯进行回收再利用,对于解决钯资源短缺以及环境问题具有重大意义。
到目前为止已有的主要处理方法有:1)氯气挥发法,在加热条件下用氯气将钯氯化,钯呈氯化物挥发后吸收和提取钯;2)载体溶解法,用酸或者碱将载体溶解获得含有钯的渣,将滤渣焙烧和溶解后提取钯;3)选择性溶解法,用无机溶剂使钯溶解而载体不溶解,从溶液中提取钯;4)全溶解法,控制较强的浸出条件与氧化气氛,使载体和催化剂中的钯同时溶解转入溶液,再从溶液中提取钯。5)火法熔炼法,高温下熔炼载体造渣,钯进入捕集剂集中于炉子底部回收。或者将物料与有色金属精矿混合处理,在电解得到的阳极泥中回收钯;6)焚烧法,焚烧载体,用王水溶解烧灰并提取钯。7)超临界水氧化法(SCWO),以超临界物质为介质,载体炭和有机毒物与纯氧在均相条件下迅速氧化成为无害废气排放,粒状氧化钯过滤后精炼为金属钯。
负载型钯催化剂常用载体包括氧化铝、堇青石(2MgO·Al2O3·SiO2)、硅胶、活性炭和沸石等,选择工艺回收钯时需考虑钯在载体中的分布以及载体的特性,如以氧化铝为载体的催化剂,钯集中于催化剂的表面,中心部份没有活性组份,常采用选择性溶解法或载体溶解法。而以活性炭为载体的废钯催化剂,其中心部分也有活性组分,且载体易燃,常用载体溶解法和焚烧法。以堇青石为载体的含钯多元催化剂,载体几何表面积大、多孔、难溶,常用选择性溶解法然后树脂吸附实现多种贵金属的分离。