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废钯催化剂中钯的回收

将上述海绵钯加入 8 倍质量的王水[3],以保证海绵 钯全部溶解。加热蒸发至干,300 ℃灼烧,得成品氯 化钯:
Pd+5HCl+HNO3→H2PdCl4+NOCl+2H2O H2PdCl4→2HCl+PdCl2
3 结论
对以二氧化硅为载体的废钯催化剂进行回收试 验。结果表明,先用液碱将二氧化硅溶解,减少了废催 化剂的残留物,经王水溶解,氨水提纯,水合肼还原,最 后再用王水溶解可以制备氯化钯,总回收率达到 93% 以上。
65
78
93
95
因此,要获得高回收率,赶硝必须使硝酸含量低于 10%,回收率才能达到 90%以上。 2.3 水合肼还原[3]
将二氯二氨合亚钯加入到 3 倍质量的水中,边搅 拌边滴加 2 倍重量的 80%的水合肼,以防反应过于剧 烈。反应完成后加热到沸腾,使小颗粒海绵钯转变成大 颗粒海绵钯,加速沉降。回流 2 h 后冷却,过滤,清水洗 涤,得纯海绵钯。 2.4 氯化钯的制备
Recovery of palladium from waste palladium catalyst
ZHU Feiyan (Changzhou Institute of Light Industry Technology,Changzhou 213000,China)
Abstract: A new method of recovery of palladium from waste palladium catalyst was studied. The influences of
Keywords: palladium; catalyst; recovery; palladium chloride
(收稿日期 2010-01-11)









襍2010 年/第 3 卷/第 4 期襊
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再生利用
废钯催化剂中钯的回收
废钯催化剂中钯的回收
朱飞艳
(常州轻工职业技术学院,江苏 常州 213000)
摘要:介绍了利用废钯催化剂制备氯化钯的方法,研究了液碱浓度以及液碱用量对溶解过程中残留物含量 的影响,以及王水浸出过程中硝酸残留量对钯回收率的影响。通过对影响因素的考察,确定最佳条件,钯的总回 收率可达 93%以上。
参考文献 [1] 郑淑君.废钯催化剂中钯的回收[J ].化学推进剂与高分子材料,
2003,1(2):35- 38. [2] 葛裕华.从废钯 - 碳催化剂中提取氯化钯[J ].化工时刊,2000
(2):33- 34. [3] 张钦发.氯化钯制备过程中赶硝工艺的研究[J ].贵金属,2005,
26(2):5- 8.
作者简介:朱飞艳(1975-),女,江苏徐州人,讲师,硕士,主要从事精细化学品的合成与研究。
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襍2010 Vol.3.No.4襊
REN EW ABLE RESO U RCES AN D CIRCU LAR ECO N O M Y
废钯催化剂中钯的回收
再生利用
为了考察液碱的用量变化对废钯催化剂残留物含 量的影响,对液碱的用量进行试验。采用废钯催化剂 100 g 时,改变液碱的用量分别为 88.8 g,111 g,148 g, 222 g,其试验结果见表 2。
concentration and the quantity of lye to the retained content, and the effect of the retained nitric acid on recovery rate of
palladium were studied. The best technique condition is determined and the total recovery rate is up to 93%.
废钯催化剂→粉碎→液碱溶解→过滤→加王水溶解→赶硝→氨水 提纯→水合肼还原→加王水制备氯化钯
图 1 废钯催化剂提取氯化钯工艺流程图
2 实验部分
2.1 液碱溶解 将废催化剂粉碎后加入到烧瓶中,再加入 30%液
碱,加热到 90 ℃,反应 4 h,冷却至室温,加水稀释,过 滤,滤液经处理后可作为副产品出售。滤饼洗涤后加王 水溶解。 2.1.1 液碱浓度的影响
关键词:钯;催化剂;回收;氯化钯 中图分类号:TQ138.2 文献标志码:A 文章编号:1674-0912(2010)04-0040-02
金属钯属于稀有贵金属,在自然界中的储藏量很 少。由于金属钯具有特殊的结构,对氢气和氧气有特殊 的吸附能力,因此在催化剂领域占有无法替代的地位。 含钯的催化剂大多用于石油化工行业中的催化加氢和 催化氧化等反应过程中,以及医药行业等。如制备乙 醛、乙酸乙烯酯等。目前我国金属钯资源有限,生产数 量很少,远远不能满足现代化学工业的需要,大部分依 赖进口,而且价格昂贵。因此,对废钯催化剂进行回收 具有非常重要的意义。此外,由于钯具有良好的耐腐 蚀、耐高温性能以及稳定的电学特性,钯在反应过程中 的流失并不大,即废钯催化剂中的钯含量与新鲜催化 剂中的钯含量相差不大,因此对废钯催化剂中的钯进 行回收就具有其可能性和实用性。
1 工艺流程
回收的催化剂中以二氧化硅为载体,其中含金属
钯约 0.8%,还含有 3%左右的铝化合物和 1%左右的铜 化合物。首先将废钯催化剂采用液碱溶解二氧化硅,过 滤后滤饼用王水浸出,产物粗氯化钯用氨水提纯,再经 水合肼还原得海绵钯。海绵钯用王水溶解,加热蒸发灼 烧,可得成品纯氯化钯。其工艺流程如图 1 所示。
水进行浸渍。温度为 40 ℃,浸渍 3 h,可保证浸出率达
到 98%以上。反应方程式为:
Pd+3HCl+HNO3→PdCl2+NOCl+2H2O
浸渍完毕后,过滤,去滤饼,滤液蒸发赶硝。赶硝的
程度会直接影响后Biblioteka 的氨水提纯后钯的回收率。赶硝后因滤液中仍含有杂离子,可加入过量氨水进行提纯。
氨水与氯化钯形成可溶性配合物,而与杂离子生成相
应的氢氧化物沉淀将之除去。
为了提高反应的转化率[2],控制温度 65 ℃,缓慢加
入过量氨水至 pH 值为 8,过滤,加稀盐酸至 pH 1~2,
测定滤液中析出的二氯二氨合亚钯黄色沉淀的质量。
考察硝酸残留量对钯回收率的影响,试验结果见
表 3。
表 3 硝酸残留量对钯回收率的影响
%
硝酸残留量
30
15
10
5
钯回收率
为了考察液碱浓度的变化对废钯催化剂残留物含 量的影响,分别采用不同浓度的液碱进行试验。改变液 碱的浓度分别为 10%,15%,20%,30%,得到不同含量 的残留物。试验结果见表 1。
表 1 不同液碱浓度下残留物含量的比较 %
液碱浓度
10
15
20
30
残留物
15
10
7
5
由表 1 可以看出,液碱浓度低,二氧化硅溶解速度 慢,残留物就多。当浓度达到 30%后,残留物基本上符 合不溶物的含量。 2.1.2 液碱的用量
目前,废钯回收主要用于生产氯化钯,然后利用氯 化钯制备一系列相应的催化剂。从废钯催化剂中回收 钯的关键在于钯的浸出,随着浸出方法的不同,派生出 不同的工艺。目前,普遍采用的是用硝酸或王水浸出, 氨络合沉淀的工艺。由于钯催化剂中除了活性钯以外 还有辅助催化剂如铜、铝等元素,另外还有载体,如碳、 硅等。对于特种催化剂,钯的回收也有所不同[1],目的是 把金属钯提炼出来,达到高纯度和高回收率。文中所用 的废钯催化剂是以二氧化硅为载体的钯催化剂,其中 还含有铜和铝等成分。以下介绍一种从催化剂中提取 氯化钯的方法。
表 2 不同液碱用量下残留物含量的比较
液碱用量 /g
88.8
111
148
222
残留物/%
15
20
5
5
由表 2 可见,当液碱用量达到 148 g 后,增加其用
量,对溶解残留物没什么影响。
2.2 王水溶解和氨水提纯
经过滤,用水洗涤滤饼至中性,滤饼烘干后称重,
用王水的浸出率最高[2]。因此,在王水中,加入 10 倍的
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