对固体废弃物回收利用技术领域,具体涉及回收废钯碳催化剂中的贵金属钯的方法。钯碳催化剂在化工生产中应用广泛,例如在氟呱啶、甲苯二异氰合成及己内酰胺精制、对苯二甲酸加氢精制等反应均采用钯碳催化剂。经过长期使用后,催化剂中的钯被杂质污染而失去活性,成为废钯催化剂。由于钯是贵金属,资源稀少,价格昂贵,对钯碳回收再生具有重要的经济价值。
钯碳催化剂是以活性炭为载体,含钯0.1%-10%左右。废钯碳催化剂钯含量相对新鲜催化剂有所下降,废催化剂表面覆盖大量有机物,同时含有铁、镍、炭等杂质。从废钯碳催化剂中回收钯的方法主要分为火法冶金和湿法冶金两类。火
法冶金法是将含钯的废催化剂经高温熔炼富集后再用传统方法回收;湿法冶金法主要采用离子交换、电解、置换等工艺处理。这些方法大多流程长、成本高、钯回收率低。
废钯碳催化剂焙烧、还原剂还原、无机强酸和氧化剂混合溶液浸出、阳离子交换树脂与氨络合组合除杂、盐酸酸化、二氯二氨络亚钯焙烧及还原六个过程,制得产品金属钯。
1、焙烧过程:用焙烧炉焙烧,培烧温度500-800度,优选用管式炉焙烧,焙烧温度550-750度,充分供气。
2、还原过程:焙烧灰用还原剂还原,还原剂可以是甲酸、甲酸钠或水合肼,优选甲酸作为还原剂,钯灰与甲酸重量比为1:0.1-1(优选1:0.2-0.8),还原温度50-90度(优选60-80度),还原时间2-6小时(优选3-5小时)。
3、浸出过程:所用无机强酸可以是盐酸、硫酸或硝酸,优选盐酸,所用氧化剂可以是次氯酸钠、双氧水、氯酸钠或高氯酸中的一种或两种的混合溶液,优选为次氯酸钠和双氧水或氯酸钠和双氧水的混合溶液,其中次氯酸钠与双氧水重量比为1:0.5-3,氯酸钠与双氧水的重量比为1:1-4;无机强酸与氧化剂的重量比为1:(1-8),浸出温度为60-100度(优选70-90度),浸出时间为3-8小时(优选4-7小时)。
4、离子交换、氨络合除杂过程:将含钯溶液用阳离子交换树脂交换除杂优选D001型阳离子交换树脂,再将离子交换液用氨水充分络合,控制pH=8-11(优选pH=9-10),过滤除杂。5、酸化过程:将过滤后的氨络合液用盐酸酸化,控制pH=1-4(优选1.5-3),得到二氯二氨络亚钯黄色沉淀,过滤,洗涤。
6、焙烧、还原过程:将二氯二氨络亚钯黄色沉淀放入焙烧炉焙烧,焙烧温度400-800度(优选500-700度),培烧时间为2-7小时(优选3-5小时),再用氢气还原,得到金属钯。