废催化剂中钯的回收

废催化剂中钯的回收
Ξ张方宇
(物资再生利用研究所,中国徐州,221006)李庸华 (化工冶金研究院,中国北京,101149)
Recovery Pa llad iu m from W a sted Ca ta lyst
Zhang Fangyu (R esource R ecycling Institute ,Xuzhou ,221006,Ch ina )
L iY onghua (Institute of Chem icalM etallurgy ,Beijing 101149,Ch ina )
Abstraet A new p rocess to recover palladium from w asted catalyst by u sing H 2SO 4disso lv 2ing carrier —HC l leach ing w ith an ox idan t —i on exchanging w as described .O ver 99197%p u rity of p alladium can be ob tained by reducti on refin ing and the recovery can be up to 97%.
Subject words Palladium ,R ecovery ,Catalyst
摘　要　用硫酸溶解载体—盐酸+氧化剂浸出—离子交换提取31-1A 催化剂(含Pd 01031%)中的钯,可获得纯度99197%Pd 产品,实收率>97%。

主题词　钯,回收,催化剂
分类号　T G 111131
1　前　言
石油化工生产中的含钯催化剂,如乙烯加氢催化剂,含Pd 仅有01031%,因用常规工艺处理金属收率太低,成本高,一般厂家不考虑回收。

作者介绍硫酸溶解载体、盐酸浸出,树脂交换提取钯的方法,并讨论影响回收率的各种因素。

2　工艺路线
废催化剂为圆柱体(Ф3×5mm ),Χ-A l 2O 3载体,表面附着有黑色的有机碳,100℃恒温烘干4h 失重818%。

它含钯01031%,有机碳3%,少量Fe 、Si 、Ca 、M g 等。

由于钯含量较低,如用盐酸直接浸出,则工业生产中钯难被完全浸出,同时浸出液中微量钯也难以完全回收。

作者制定了先富集后浸出再用离子交换法提取钯的工艺路线,原则流程如下:废催化剂→载体溶解→盐酸浸Pd →树脂吸附→解吸→还原→海绵钯产品。

9
2贵　金　属　P reci ous M etals 1997,18(4)Ξ
图①　温度对载体溶解影响 (11H 2SO 445%,　21H 2SO 435%) Influence of tem peratu re on the disso lu ti on of the suppo rt 3　实验结果
311　载体溶解:取30g 催化剂,放入500m l 锥
形烧杯中,加一定浓度的硫酸,恒温水浴中加热,3h
后取出过滤,烘干称重,考察载体溶解效果。

①硫酸浓度的影响:在相同条件下,载体溶解
率随酸度的增加而增加,同时溶解液中含钯量亦随
着酸度的增加而上升,一般酸度控制在40%左右。

②温度的影响:载体溶解率随着温度的升高而
直线上升,结果见图①。

另外,载体溶解的时间、固
液比对溶解也有一定的影响。

312　钯的浸出:不溶渣烧碳后用盐酸浸出。

取
10g 烧渣放入250m l 锥形烧杯中,加入所需体积的
盐酸和012g 氯酸钠(配成20%溶液滴加),恒温水
浴中加热至预定温度,反应结束后取出过滤,分析
滤液中含Pd 量并计算Pd 的浸出率。

考察了酸度、
温度和时间对浸出率的影响。

在上述实验条件下,钯的浸出率随时间延长而
增加,浸出完全需215h 。

313　钯的提纯:氯化浸出液中一般每升含Pd 几十毫克,通常用金属置换后再用氨络合提纯钯,作者选用R 410树脂吸附钯。

R 410是国内研制合成的一种新型大孔交联哌啶树脂,在氯化介质中,钯以Pd 2
C l -24形态存在并被树脂吸附,而Fe 、A l 、Cu 、Zn 、Pd 、N i 、Co 、Ca 、M g 等大多数贱金属离子几乎不被吸附。

①Pd 的吸附:取一定量的氯化浸出液,在选定的工艺参数下进行交换。

监测流出液中钯的浓度,直至与原始液浓度相同为止。

在室温下,015～2m o l L 盐酸介质中对不同浓度的氯化液进行静态吸附与淋洗。

结果表明,R 410树脂对Pd 有良好的吸附性,在Pd -A l 体系酸性介质中,能有效地吸附Pd 。

实验条件下的吸附穿透点约50个床体积(V V C ),穿透容量为30m g g 干树脂。

饱和点为160个床体积,饱和容量为65m g g 干树脂。

②Pd 的解吸:用选定的淋洗液和淋洗条件进行解吸,监测流出的淋洗液中Pd 的浓度并计算淋洗率,直至解吸完全。

由实验得知用10～20%的盐酸在30～50℃接触30～90m in ,可定量地从R 410树脂上解吸Pd ,5个床体积可以解吸95%的Pd ,约10个床体积解吸趋于完全。

淋洗液用水合肼还原,烘干后即获产品钯。

4　结　语
采用载体溶解—盐酸浸出—离子交换工艺处理A l 2O 3为载体的低含量钯催化剂,技术可靠。

Pd 的收率>97%,产品纯度99197%。

R 410树脂具有选择性强、吸附能力大,易再生可反复使用等优点。

R 410吸附率>99%,解吸率>9919%。

本工艺对A l 2O 3和Si O 2载体的含Pd 催化剂均适用。

03贵　金　属
参考文献
1　A braban w arsha vsshy ,seperati on and purificati on M ethods ,1983,12(2),119
2　T alanta ,J .Chem .A ,1984,23(11),937
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4　日本专利,JP 87059056,1987
5　物资再生利用研究所等,从废催化剂回收铂的工艺研究(成果鉴定材料),1993
3本刊诠释3
《贵金属》(P reci ou sM etals )乃是中国有色金属工业总公司主办,由昆明贵金属研究所编辑出版的学术季刊。

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3贵　金　属。