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目前,廢鈀回收主要用于生產(chǎn),然后利用制備一系列相應(yīng)的催化劑。從廢鈀催化劑中回收鈀的關(guān)鍵在于鈀的浸出,隨著浸出方法的不同,派生出不同的工藝。目前,普遍采用的是用硝酸或王水浸出,氨絡(luò)合沉淀的工藝。由于鈀催化劑中除了活性鈀以外還有催化劑如銅、鋁等元素,另外還有載體,如碳、硅等。對于特種催化劑,鈀的回收也有所不同,目的是把金屬鈀提煉出來,達到高純度和高回收率。文中所用的廢鈀催化劑是以二氧化硅為載體的鈀催化劑,其中還含有銅和鋁等成分。以下介紹一種從催化劑中提取的方法。工藝流程回收的催化劑中以二氧化硅為載體,其中含金屬鈀約0.8%,還含有3%左右的鋁化合物和1%左右的銅化合物。
將廢鈀催化劑采用液堿溶解二氧化硅,過濾后濾餅用王水浸出,產(chǎn)物粗用氨水提純,再經(jīng)水合肼還原得海綿鈀。海綿鈀用王水溶解,加熱蒸發(fā)灼燒,可得成品純。廢鈀催化劑→粉碎→液堿溶解→過濾→加王水溶解→趕硝→氨水提純→水合肼還原→加王水制備 。
廢鈀炭催化劑的回收與提純:
我國制藥工業(yè)生產(chǎn)強力的加氫反應(yīng)使用鈀-碳催化劑。它是以粉末狀藥用活性炭作載體,經(jīng)與、鹽酸及還原劑處后制得的。其含鈀量在1%~2%(質(zhì)量分數(shù))。加氫反應(yīng)完成后,催化劑失活,每天需要更換一次新的催化劑。再加上其他產(chǎn)品需要,鈀催化劑的用量很大[2]。目前,國內(nèi)鈀有限,生產(chǎn)數(shù)量很少,遠遠不能滿足需要。大部分仍靠進口。因此,處廢鈀催化劑以回收貴金屬鈀,對于解決鈀短缺具有重要意義。
從廢鈀-炭催化劑中回收鈀的方法有多種:王水回收法;氧化焙燒、鹽酸浸出法;燒堿浸出法;焚燒爐系統(tǒng)法等。
1、廢鈀-炭催化劑回收工藝流程:廢鈀-炭催化劑回收鈀的工藝流程如下:廢鈀-炭催化劑→焙燒→水合肼還原→王水溶解→趕硝→調(diào)氨→水合肼還原→海綿鈀精制。
1)焙燒:先將失活的鈀-炭催化劑研磨成100目細粉.用90℃熱水浸泡1h。過濾干燥去除其中的外表雜質(zhì)。再將其置于馬弗爐中于550~600℃下焙燒2h,去除其中的有機雜質(zhì)。
2)水合肼還原:稱取7.5kg經(jīng)培燒后的鈀炭加適量水浸泡,加入300g氫氧化鈉后升溫,升溫至80℃后,邊攪拌邊緩慢加入7.5L水合肼。保溫3h后自然冷卻,待溫度降至30℃左右時,將上層清液吸出,再加適量純化水混洗鈀精渣,重復以上操作4~5次,將鈀精渣洗至接近中性。
3)王水溶解:將鈀精渣轉(zhuǎn)移至硝化釜中,滴加已配好的王水。升溫至80℃左右,計時反應(yīng)3h。
王水配制方法:①配比1,硝酸為試劑硝酸,8.7kg硝酸+37.0kg鹽酸;②配比2,硝酸為,6.3kg硝酸+39.0kg鹽酸。 鈀的回收率主要取決于王水溶解的操作條件,為此通過實驗確定適宜的反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間和王水加入量。
4)反應(yīng)溫度對鈀回收率的影響:在反應(yīng)時間8h、鈀精渣與王水(配比1)質(zhì)量比為1∶8的條件下,鈀回收率隨反應(yīng)溫度的變化,反應(yīng)溫度低于60℃時,因反應(yīng)速度太慢,鈀不能被王水充分溶解,鈀回收率只有86%左右。當反應(yīng)溫度為80~90℃時,鈀回收率可提高到97%左右。因此,適宜的反應(yīng)溫度應(yīng)為80~90℃。
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