2OO1年12月 第22卷第4期 贵金属
Pt ̄ious Metals Dec.20D1
22.No.4
从废炭一钯催化剂中提取钯 杨春吉 迟克彬(大庆石化公司研究院.中国大庆163714) 韩 燕(黑龙江石油化工厂,中国大庆163713)
EXlI'IlL" ̄OIII ofPIIIIRdilIgll hem Waste C—Pd Catalysts YangChuji,ChiKebin(Researchlrtsfitute DaqiI】g Petn=chemical Complex,Dining163714,China) Hall Yah(Heilor ̄iang Petrochemical Complex,DaqirIg 163713,China)
Abs嘣:According to the ̄ifions of waste palLadiIlI|l catalysts of the acetaldehyde plant of D ̄qing Petrochemical Corp,amethod extracting chlorinated pal蛐IlInfrom wastelallladiwn catalysts was described Themethodincludesfollowing reactions such as dissolvingthewastecatalysts by aqua regia,chemical ce ̄nplexing by NH3。H20,acid—washing,d ̄ying and ealcinafing.The recovery, ploo岛sis simple andlow cost Thetotal recovery,rate andthe p ty of pal蛐岫is above 90%and 99%.respectively. K w0rds:Catalyst;Recovery;Palladiura
摘要:本文根据大庆石化总厂己醛装置排出的废c—Pd催化剂的组成,阐述了经焚烧、 王水溶解、氨水络合、酸化、烘干、煅烧等从废催化剂提取金属钯的工艺流程度生产方 法。该回收工艺简单,成本低,Pd的总回收率>90%,纯度>99%。 关键词:催化剂;回收:钯 中围分类号:TF111.3文献标识码:A文章编号:1004—0676(2001)04一OO28—03
大庆石化总厂化Z ̄-I-乙醛生产装置,为了维持催化剂的话性,每年都有大量的废催化剂排 出,在排出的废催化剂中含0 4% 0,6%的Pd。钯因资源稀少而价格昂贵,若废催化剂中的钯不 能回收再利用,将直接影响到乙醛生产工艺过程的经济性。 作者在查阅了大量资料和一定实验工作的基础上,提出了适于处理乙醛生产装置废C—Pd催 化剂的回收方法。Pd总回收率>90%,纯度>99%。
l 回收工艺流程 本回收工艺主要包括下列流程:焚烧、溶解、氨水络合、酸化、烘干、煅烧提取海绵钯[ ,工 艺流程图如下所示。
收稿H期:20∞—儡
维普资讯 http://www.cqvip.com 滤芯式过滤器 卫生级过滤器筒体全部采用优质304或316L不锈钢材料制造,每台过滤器都是经过严格的选材及精心制造而成,保证完全无裂缝的流线型设计,具有良好的表面和最大的耐腐蚀能力,以达到防止细菌污染的质量标准,严格满足GMP标准要求。并且有完善的质量跟踪服务。卫生级过滤器套筒独特的结构,使每一个套筒的内外表面均没有死角、可完全拆洗,操作方便。 特点 www.nj-ga.cn 烧结金属过滤器 袋式过滤器
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Zn2 Ni2 也形成相应的络合离子。f 因与氨不能形成络台离子,而生成Fe(OH) 沉淀 为使酸浸液中的Pd尽可能都转变成可溶性的络离子,氨水须过量,达到pH8.5~9。为加速 Fe(OH)3沉淀,溶液温度升至7O~75℃,使 (OH) 沉化。由于反应生成的Fe(OH)3沉淀本身是1 种凝聚剂,在凝聚沉淀的同时具有吸附作用,使部分Cr(OH) 、Sn(OH) 等共沉淀而除去。为了减 少[Pd(NH3) ] 被吸附,可控制一定的温度。 络合反应在带有机械搅拌器的三口圆底烧瓶中进行。缓慢滴加氨水,边加边搅拌,当达到 pH8.5~9时,停止滴加。在恒温水浴上加热至7O一75℃,搅拌3Omin,静止、过滤。最后用硫氰化 钾检查溶液中的Fle3 ,应无显色反应。除铁后的溶液中含Fe“<O.O1g/L。Pd的回收率和Fe的去 除率均>98% 2.4 的制备:上述滤液含有大量的cu和少量的zn、Na、ca、M等金属离子.由于[Pd (NH3)4: 遇稀盐酸时生成黄色的Pd(NH3)2C12结晶沉淀,不溶于稀盐酸.而其它离子则生成相应的 盐酸盐溶液,经过滤可得NPa(NH3)2Cl2结晶沉淀。反应式为 2 J: Pd(NH3)4C12+2HCI—Pd(N )2ck (黄色)+2N cl 将除铁后的滤液移到烧杯中,边搅拌边缓慢滴加6mol/L的HC1,直至DH=1~2时停止滴加,
维普资讯 http://www.cqvip.com 30 贵金属 静止、过滤. C淀用无离子水洗涤3次 然后将Pd(NH3)2CI 结晶体烘干后在550 ̄C下锻烧,制得钯 和氧化钯的混台物.经氢气还原后全部转化为海绵钯 Pd的总回收率)9o%,纯度>99%。 2.5回收CuCI2溶液:在生成Pd(N )2C12结晶沉淀的滤液中。含有大量的cⅡ2 在乙烯直接氧化 制乙醛的一步法 :艺催化体系中,主要起催化作用的是Pdcb.CuC12是Pd再氧化成PaC12的氧化 剂。反应机理女u下 : Hzc=CH2+ 0+Pda2一C CHO+Pd+2HCl Pd+2CuCI2一PdCl2+2CuCI 2CuCI十 ̄/202+21AC1—,2CuCl2+ O 将上述滤液转移到装有电动搅拌器的三口圆底烧瓶中,在90%的恒温水浴上加热蒸除NO;, 直至溶液中N( 的含量<50m]/1 为止.所得溶液即可返回到CuC12/PdCI2的盐酸水溶液催化体系中 循环使用。
3结束语 乙烯直接氧化制乙醛的一步法工艺,产生的废C—Pd催化剂的回收利用,主要立足在生产装 置上的循环使刚 采用本回收工艺,ni的总回收率>90%,纯度)99%,工艺简单。投资少,效 益高,是提高乙醛装置经济效益的有效措施。利用该技术,对乙醛装置的废C—Pd催化剂进行回 收利用。可带来可观的经济效益
参考文献 『】j日术化学会(编) 】986 503—504 2钱晓舂从腹Bd 3]华庆融,张新璐 总厂科协,1993. 安家驹.陈之川(译j.无机化合物合成手册.第二卷[M]北京:化学工业出版杜 c催化剂中回收钯的研究[J]化学世界,1992,33(3):140—141. 赵英杰等大庆石油化I:总厂生产装置资料汇编(内部资料)[C]大庆:大庆石油化工 60—6l
(上接第38页] 23j寇明泽,酣炜.锍(Iv)一Ⅺu广偶氮氯膦Ⅲ催化分光度法测定微量铱[J].甘肃教育学院学报(自然科学 颇),1 ,】3(1):36—38 L24 J车欣,制锝林.Rh(Ⅲ)一偶氨氯膦一p KJ()|褪色反应催化光度法测定痕量铑[J].冶盒分析,1999, 19(3):I】一12;15. [2s]朱利虹,吴瑞林.DBC一偶氮胂光度法测定银合金中钇、钆或锅(J]冶金分析.195g,8(4):51—52. [26 余席茂多卤代变色酸双偶氮类稀土显色剂的台成及分子结构与吸光性能的关系[J]高等学校化学学 接,1985,6(91:776—779 27]杨志斌,£辉分析化学[Jj.1985,13(61:413—417. 28]铁安年+对马尿酸偶氮氯膦与钯显色反应的研究[J]痕量分析.1986,2(4){17—20. [29]刘锡林,尉文l韭: 溴对甲偶氮按与钯(Ⅱ)的显色反应及用于微量钯的分光光度测定[J .化学试剂, 200D,22(1):.34—35 [30]何乎 于四旺RII(Ⅲ)一DBc—偶氨胂络合物吸附波的研究[J].理化检验(化学分册),1999,35(9): 387—389 3】]王传娥,寇宗燕钯(『I】与对磺偶氮氰膦显色反应的研究[J]分析试验室,1999,墙(3):71—73. [321 和平Pd( ~一4 一磺胺偶氮氯膦光度法及分离法的研究[J]贵盒属,1989.10(】):28—3l