采用氯化法从废钯氧化铝催化剂中提取钯(一)
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采用氯化法从废钯氧化铝催化剂中提取钯(一)

时间:2020-2-26 作者:钯碳回收 分享到:

以氧化铝为载体的某含钯废催化剂为原料,采用盐酸介质中添加氧化助浸剂的方案对钯选择性浸出,并考察了焙烧,还原,浸出过程的适宜工艺条件。结果表明,钯的回收率可以达到98%以上。

钯/氧化铝催化剂主要用于石化行业加氢催化裂化过程中,使用一段时间后变性失活,需要定期更换,其废钯碳回收成为回收钯的重要二次资源。催化剂使用过程中,钯被部分氧化而变性,催化剂效率降低;还会吸附一部分的有机物和碳、硫等杂质,对钯的回收造成不利影响。催化剂中三氧化二铝载体含量高达88%,高温下γ-三氧化二铝转变成难溶于酸的三氧化二铝,采用载体溶解法或全溶法会增加处理成本,带来巨大环保压力。因此,研究采用盐酸加氧化剂来选择性浸出钯的实验方案。

一、实验

1、实验原料

本研究所用废钯/三氧化二铝催化剂的化学元素分析结果如表1所示。

采用氯化法从废钯氧化铝催化剂中提取钯(一)

由表1可知,废催化剂中钯的含量为2120.0克/吨,具有很高的回收价值,铂、铼的含量均为0.x克/吨级,一般不具备再回收的价值载体三氧化二铝含量高达88.76%,其他杂质主要为碳质物。

2、实验工艺流程

对原料细磨后进行焙烧脱除碳质物,消除碳质物对浸钯过程的吸附影响;焙烧除碳的同时,钯也被部分氧化成氧化钯,氧化钯性质稳定,不利于氯化浸出,因此,焙烧后增加还原流程,将氧化钯还原成钯;还原后在盐酸介质中加入氧化助浸剂进行浸出。试验工艺流程如图1所示。

采用氯化法从废钯氧化铝催化剂中提取钯(一)

3、实验方法

3.1、焙烧实验方法

焙烧主要装置为马弗炉。实验方法如下:①开启电源,调节至指定温度,并开始升温;②将废催化剂置于坩埚中,料层约5毫米,待炉温稳定在设定温度时,放入炉中进行焙烧;③焙烧过程中每间隔30分钟取出坩埚,充分搅匀矿样,使其焙烧均匀;④待焙烧完成后取出,冷却至室温,称量。

3.2、浸出实验方法

浸出装置包括IKA电动搅拌器、恒温水浴锅和冷凝装置。试验在500毫升的三口圆底烧瓶中进行,采用水浴恒温加热-冷凝回流装置以避免试验过程中药剂、产物及水分的挥发。配好的浸出剂装入三口烧瓶并固定在恒温水浴锅中加热,待溶液温度升至设定温度时,加入待处理物料,达到反应终点后趁热过滤。将抽滤后的浸出渣烘干称量,取样送检。还原流程实验装置与浸出实验装置相同。

二、结果与讨论

1、焙烧条件对钯浸出率的影响

焙烧能有效清除表面的碳质物,打开载体对钯的包裹,有利于提高钯的浸出率,同时降低钯碳回收成本。主要考察焙烧温度和焙烧时间对浸出率的影响。

1.1、焙烧温度对钯浸出率的影响

在还原和浸出流程完全一致的条件下,研究了焙烧温度对钯浸出率的影响,结果如图2所示。

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由图2可知,在500度至575度范围内,随着焙烧温度升高,脱碳越完全,浸出率不断提高;575度后,继续升高温度,浸出率反而出现了下降。575度时,钯的浸出率高达97.09%。

1.2、焙烧时间对钯浸出率的影响

在还原和浸出流程完全一致的条件下,研究了焙烧时间对钯浸出率的影响,结果如图3所示。

采用氯化法从废钯氧化铝催化剂中提取钯(一)

由图3可以看出,当焙烧时间为1和1.5小时时,焙烧不均匀,碳质物未完全脱除,因而浸出率不高;当焙烧时间为2和2.5小时时,焙烧均匀,碳质物基本脱除,浸出率较高;继续延长焙烧时间,钯浸出率反而下降。焙烧2小时时,钯的浸出率高达97.09%。