一种从含钯废催化剂中回收钯的方法与流程

文档序号:15655852发布日期:2018-10-12 23:51阅读:3038来源:国知局

本发明涉及一种从含钯废催化剂中回收钯的方法,属于贵金属二次资源回收利用领域,特别涉及一种反应条件温和、回收率高、成本低廉的金属钯回收方法。



背景技术:

钯作为一种稀有贵金属,扮演着工业生产中的催化剂角色,如塑料电镀生产工艺,氟呱啶、甲苯二异氰酸酯合成、对苯二甲酸加氢精制等均采用钯作为催化剂。由于钯是贵金属,资源稀少,价格昂贵,因此对于如何在失去活性的催化剂中回收钯具有非常重要的意义。

当前,从含钯废催化剂中回收钯的方法,主要有焚烧法和湿法吸附塔回收法,这些方法大多流程长,步骤繁琐,对于回收的容器要求较高,且钯回收率不高、品质较低。比如201710124234.0、201710124234.0,201610617022.1,201710742025.2,201710944100.3所公开的回收方法大致流程总结为:首先对含钯废弃物进行高温焙烧,去除其中的杂质(主要为附着在载体表面的有机物),依次再经过还原、酸浸、富集和精制等步骤制备得到钯。这样的传统工艺不仅仅是能耗高、工艺流程复杂,更重要的是回收率偏低,造成了钯这种稀缺资源的严重浪费,给国家带来巨大损失,同时还存在严重的环境污染。因此,对当前现存工艺的改进显得尤为迫切。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种从含钯废催化剂中回收钯的方法,所述方法可以避免现有技术中焚烧工艺手段对环境的污染,并且工艺流程短、生产成本低、操作简单、钯回收率高。

为实现上述发明目的,具体提供了如下技术方案:

一种从从含钯废催化剂中回收钯的方法,所述方法包括如下步骤:

1)废料预处理:采用复合液对含钯废催化剂进行洗脱,过滤得含钯滤渣;

2)氧化钯还原成钯:使用还原剂和经步骤1)所得含钯滤渣反应,使废渣中的氧化钯还原成单质钯;

3)酸溶得钯离子:采用无机酸与经步骤2)所得单质钯反应,得到以钯离子状态存在的酸溶液体系;

4)置换得钯:采用金属置换的方法对经步骤3)所得酸溶液体系中的钯离子进行置换,得到海绵钯;

5)精制钯:进一步用氢气对经步骤4)所得金属钯还原,得高纯度金属钯。

优选的,步骤1)所述复合液包括四氯化碳、乙醇、甲醇、石油醚、冰醋酸、二硫化碳、氯仿和乙醚中的一种或几种的任意组合,所述复合液与含钯废催化剂的液固体积质量比为0.3~5:1,洗涤次数为1~5次,每次的时间为5~120min。

优选的,步骤1)还包括对含钯滤渣进行研磨成粒径为20~200目的粉末。

优选的,步骤2)所述还原剂为水合肼、甲酸、甲酸钠、硼氢化钠、硼氢化钾、甲醛中的一种或几种,所述还原剂与含钯废催化剂的液固体积比为0.3~5:1,还原时间为10~60min,还原温度为20~100℃。

优选的,步骤3)所述无机酸为盐酸和双氧水的混合液、盐酸和氯酸钠的混合液、盐酸和硝酸钠的混合液、浓硝酸或王水中的一种或它们之间的任意组合。

优选的,步骤4)加入金属之前还包括在酸溶液体系中加入生石灰。

优选的,步骤4)所述金属包括锌、铝、铁、铜、镁和锡中的一种或几种。

优选的,步骤4)所产生氢气用于步骤5)精制钯。

本发明的有益效果在于:本方法采用有机复合液对含钯废催化剂进行洗脱,避免了现存技术中的高能耗和环境污染问题;精制部分直接采用氢气还原的方式,因为在酸溶液体系中,加入的置换金属本身就会释放部分氢气,利用钯能大量吸附氢气的特点,对钯进行精制,即可得到钯,避免了传统方法中采用王水溶解、氨水络合、酸化沉钯等繁冗工艺。该方法反应条件温和、工艺流程短、操作简单、钯的回收率高,能够有效的解决当前钯回收技术中高能耗、回收率偏低等问题。

附图说明

图1为本发明所提供的钯回收工艺流程示意图。

具体实施方式

下面将结合具体实施例对本发明进行更加详细的阐述,参照图1所示的流程图将本发明所述技术方案进行实施验证。

实施例1

在1000ml的烧瓶中加入100g含钯废催化剂,加入300ml复合液,复合液包括四氯化碳、乙醇、甲醇、石油醚、冰醋酸、二硫化碳、氯仿和乙醚,所述复合液中每种成分添加比例相同,进行洗涤3次,每次30分钟;过滤后,将含钯废催化剂进行研磨、粉碎成粒径为20~200目的粉末,加入100ml的水合肼在80℃条件下,还原30min,经过滤,将滤渣用100ml王水进行酸浸30min,然后依次加入30g生石灰、4g锌粉,在通入氢气10min即得到海绵钯,最后将其煮沸,过滤即可得到精制钯,其对钯的回收率达到99.4%。

实施例2

在1000ml的烧瓶中加入100g含钯废催化剂,加入300ml复合液进行洗涤3次,每次25分钟,复合液包括四氯化碳、乙醇、甲醇、冰醋酸、二硫化碳、氯仿和乙醚,所述复合液中每种成分添加比例相同;过滤后,将含钯废催化剂进行研磨、粉碎,加入100ml的硼氢化钠-甲醇溶液(质量分数为40%)在80℃条件下,还原30min,经过滤,将滤渣用100ml王水进行酸浸30min,然后依次加入30g生石灰、5g锡粉,在通入氢气10min即得到海绵钯,最后将其煮沸,过滤即可得到精制钯,其对钯的回收率达到99.2%。

实施例3

在1000ml的烧瓶中加入100g含钯废催化剂,加入300ml复合液,所述复合液包括包括四氯化碳、乙醇、甲醇、二硫化碳、氯仿和乙醚,所述复合液中每种成分添加比例相同,进行洗涤3次,每次50分钟;过滤后,将含钯废催化剂进行研磨、粉碎,加入100ml的甲酸在80℃条件下,还原30min,经过滤,将滤渣用100ml王水进行酸浸30min,然后依次加入25g生石灰、6g镁粉,在通入氢气20min即得到海绵钯,最后将其煮沸,过滤即可得到精制钯,其对钯的回收率达到99.3%。

实施例4

在1000ml的烧瓶中加入100g含钯废催化剂,加入400ml复合液进行洗涤2次,每次60分钟;所述复合液成分与实施例1使用的相同,过滤后,将含钯废催化剂进行研磨、粉碎,加入100ml的福尔马林溶液在80℃条件下,还原30min,经过滤,将滤渣用100ml王水进行酸浸30min,然后依次加入30g生石灰、6g铜粉,在通入氢气20min即得到海绵钯,最后将其煮沸,过滤即可得到精制钯,其对钯的回收率达到99.6%。

实施例5

在1000ml的烧瓶中加入100g含钯废催化剂,加入300ml复合液进行洗涤3次,每次50分钟;所述复合液成分与实施例2使用的相同,过滤后,将含钯废催化剂进行研磨、粉碎,加入100ml的甲酸钠(20%)在80℃条件下,还原30min,经过滤,将滤渣用100ml王水进行酸浸30min,然后依次加入30g生石灰、4g铁粉,在通入氢气10min即得到海绵钯,最后将其煮沸,过滤即可得到精制钯,其对钯的回收率达到99.1%。

实施例6

在1000ml的烧瓶中加入100g含钯废催化剂,加入300ml复合液进行洗涤3次,每次40分钟;所述复合液成分与实施例3使用的相同,过滤后,将含钯废催化剂进行研磨、粉碎,加入100ml的水合肼在80℃条件下,还原30min,经过滤,将滤渣用100ml王水进行酸浸30min,然后依次加入30g生石灰、4g铝粉,在通入氢气10min即得到海绵钯,最后将其煮沸,过滤即可得到精制钯,其对钯的回收率达到99.4%。

进一步对以上实施例进行纯度测试,所回收钯的纯度均达到99%以上。综上可说明本方法采用有机复合液对含钯废催化剂进行洗脱,避免了现存技术中的高能耗和环境污染问题,并且工艺流程短、操作简单、钯的回收率高,能够有效的解决当前钯回收技术中高能耗、回收率偏低等问题。

最后说明的是,以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述,但本领域技术人员应当理解,可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变,而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

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