本發(fā)明屬于貴金屬回收技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種廢鈀炭催化劑中鈀金屬的回收方法。
背景技術(shù):
鈀炭催化劑主要應(yīng)用于醫(yī)藥合成、染料合成、農(nóng)藥合成、液晶中間體合成等精細化工領(lǐng)域的加氫工序。在實踐操作中,起著不可取代的重要作用,隨著時間的增長,鈀炭催化劑的活性、選擇性都會慢慢降低,直至失活,從而喪失使用價值,但是鈀炭催化劑中還是有相當數(shù)量的貴金屬鈀;對鈀的回收可以獲得可觀的經(jīng)濟效益、減少廢催化劑對環(huán)境的污染、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,在現(xiàn)今工業(yè)中具有很重要的意義?,F(xiàn)有的廢鈀炭催化劑基本都是采用直接焚燒法來回收其中的貴金屬,焚燒的氣體直接排放造成嚴重的環(huán)境污染,同時回收的貴金屬含量低,不能直接使用。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種廢鈀炭催化劑中鈀金屬的回收方法,解決了現(xiàn)有回收工藝環(huán)境污染大、回收的貴金屬含量低的問題。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為,一種廢鈀炭催化劑中鈀金屬的回收方法,具體按照以下步驟實施:
步驟1,將回收的廢鈀炭催化劑與水按一定比例加入到反應(yīng)釜中,升溫至60~80℃,攪拌洗滌1~2h后,趁熱離心分離,濾餅備用;
步驟2,將步驟1所得濾餅置于高溫電爐中進行焚燒處理,焚燒后的灰渣備用;
步驟3,將步驟2所得灰渣用溶劑溶解后,過濾,將濾液置于40~60℃環(huán)境下,向其中加入氯化銨,生成磚紅色沉淀,過濾,濾餅備用;
步驟4,將步驟3所得濾餅用氨水溶解,過濾后,向濾液中加入還原劑,得海綿鈀,將海綿鈀用純水洗滌至中性,烘干后即得。
本發(fā)明的特征還在于,
步驟1中,廢鈀炭催化劑與水的用量比為1:5~10。
步驟2中,焚燒處理過程為:按標準的升溫曲線從室溫升到800~1000℃,焚燒時間8~10h。
步驟3中,灰渣與溶劑的用量比為1:8~15。
步驟3中,溶劑為鹽酸與雙氧水的混合液,其中鹽酸與雙氧水用量比為3:1~3。
步驟3中,灰渣與氯化銨的用量比為1:1~2。
步驟4中,灰渣與氨水的用量比為1:3~5。
步驟4中,灰渣與還原劑的用量比為1:0.4~0.8。
步驟4中,還原劑為鹽酸羥胺、硼氫化鈉、甲酸鈉、次磷酸鈉中的一種或幾種。
本發(fā)明的有益效果是,先采用熱水洗滌可以直接去除廢鈀炭催化劑里邊的水溶性雜質(zhì)和部分液體成分,減少后期焚燒時候的污染物排放,濾液與廠區(qū)其他生產(chǎn)廢水混合后一并進入污水處理站進行深度處理保證達標排放,通過高溫焚燒除去活性炭和有機物,減少體積,為后續(xù)貴金屬溶解提供有利條件,灰渣經(jīng)過溶解、過濾、沉淀提純、溶解、還原、最后洗滌得到高純度的鈀,該工藝回收的鈀的純度可以達到99.9%以上。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施方式對本發(fā)明進行詳細說明。
本發(fā)明一種廢鈀炭催化劑中鈀金屬的回收方法,主要針對應(yīng)用于醫(yī)藥合成、染料合成、農(nóng)藥合成、液晶中間體合成等精細化工領(lǐng)域的加氫催化工序,產(chǎn)生的廢舊鈀炭催化劑。這些廢舊鈀炭催化劑的主要成分包括:①參加反應(yīng)后,攜帶的液體或水溶性成分;②參加反應(yīng)后,帶入的脂溶性成分;③鈀炭催化劑的載體活性炭;④回收的目標產(chǎn)物鈀。具體按照以下步驟實施:
步驟1,對待回收的廢鈀炭催化劑按批次做好登記工作,同時進行檢測化驗,確定里邊鈀的含量,及是否含有氯元素,保證每個批次廢鈀炭催化劑的后續(xù)處理過程都相對獨立且互不影響;將回收的鈀炭催化劑與水按1:5~10加入到反應(yīng)釜中,升溫至60~80℃,攪拌洗滌1~2h后,趁熱離心分離,去除廢鈀炭催化劑里邊的水溶性成分和液體成分,濾液與廠區(qū)其他生產(chǎn)廢水混合后一并進入污水處理站進行深度處理保證達標排放,濾餅備用;
步驟2,將步驟1所得濾餅置于高溫電爐中進行焚燒處理,按標準的升溫曲線從室溫升到800~1000℃,焚燒時間8~10h,去除廢鈀炭催化劑里邊的可燃成分和活性炭,產(chǎn)生的煙氣經(jīng)重力除塵器、急冷塔、活性炭吸附塔、布袋除塵器和吸收塔凈化處理保證達標排放,焚燒后的灰渣備用;
步驟3,將步驟2所得灰渣用溶劑溶解后(灰渣與溶劑的用量比為1:8~15)過濾,將濾液置于40~60℃環(huán)境下,向其中加入氯化銨(灰渣與氯化銨的用量比為1:1~2),生成磚紅色沉淀,過濾,濾餅備用;其中,溶劑為鹽酸與雙氧水3:1~3的混合液。
步驟4,將步驟3所得濾餅用氨水溶解(灰渣與氨水的用量比為1:3~5),過濾后,向濾液中加入還原劑(灰渣與還原劑的用量比為1:0.4~0.8),得海綿鈀,將海綿鈀用純水洗滌至中性,100℃下烘干,即得。還原劑為鹽酸羥胺、硼氫化鈉、甲酸鈉、次磷酸鈉中的一種或幾種。
過程中的反應(yīng)方程式如下:
H2PdCl4+2NH4Cl+3H2O2→(NH4)2PdCl6↓+4H2O+O2
(NH4)2PdCl6+H2O→(NH4)2PdCl4+HCl+HC1O
(NH3)2PdCl4+2NaCOOH→Pd↓+2CO2+2NaCl+2NH4Cl
實施例1
步驟1,對待回收的廢鈀炭催化劑按批次做好登記工作,同時進行檢測化驗,確定里邊鈀的含量,及是否含有氯元素,保證每個批次廢鈀炭催化劑的后續(xù)處理過程都相對獨立且互不影響;將回收的鈀炭催化劑與水按1:5加入到反應(yīng)釜中,升溫至60℃,攪拌洗滌2h后,趁熱離心分離,去除廢鈀炭催化劑里邊的水溶性成分和液體成分,濾液與廠區(qū)其他生產(chǎn)廢水混合后一并進入污水處理站進行深度處理保證達標排放,濾餅備用;
步驟2,將步驟1所得濾餅置于高溫電爐中進行焚燒處理,按標準的升溫曲線從室溫升到800℃,焚燒時間10h,去除廢鈀炭催化劑里邊的可燃成分和活性炭,產(chǎn)生的煙氣經(jīng)重力除塵器、急冷塔、活性炭吸附塔、布袋除塵器和吸收塔凈化處理保證達標排放,焚燒后的灰渣備用;
步驟3,將步驟2所得灰渣用溶劑溶解后(灰渣與溶劑的用量比為1:8)過濾,將濾液置于40℃環(huán)境下,向其中加入氯化銨(灰渣與氯化銨的用量比為1:1),生成磚紅色沉淀,過濾,濾餅備用;其中,溶劑為鹽酸與雙氧水3:1的混合液;
步驟4,將步驟3所得濾餅用氨水溶解(灰渣與氨水的用量比為1:3),過濾后,向濾液中加入鹽酸羥胺(灰渣與鹽酸羥胺的用量比為1:0.4),得海綿鈀,將海綿鈀用純水洗滌至中性,100℃下烘干,即得。最終回收的海綿鈀的純度達到99.95%。
實施例2
步驟1,對待回收的廢鈀炭催化劑按批次做好登記工作,同時進行檢測化驗,確定里邊鈀的含量,及是否含有氯元素,保證每個批次廢鈀炭催化劑的后續(xù)處理過程都相對獨立且互不影響;將回收的鈀炭催化劑與水按1:8加入到反應(yīng)釜中,升溫至70℃,攪拌洗滌1.5h后,趁熱離心分離,去除廢鈀炭催化劑里邊的水溶性成分和液體成分,濾液與廠區(qū)其他生產(chǎn)廢水混合后一并進入污水處理站進行深度處理保證達標排放,濾餅備用;
步驟2,將步驟1所得濾餅置于高溫電爐中進行焚燒處理,按標準的升溫曲線從室溫升到900℃,焚燒時間8h,去除廢鈀炭催化劑里邊的可燃成分和活性炭,產(chǎn)生的煙氣經(jīng)重力除塵器、急冷塔、活性炭吸附塔、布袋除塵器和吸收塔凈化處理保證達標排放,焚燒后的灰渣備用;
步驟3,將步驟2所得灰渣用溶劑溶解后(灰渣與溶劑的用量比為1:12)過濾,將濾液置于50℃環(huán)境下,向其中加入氯化銨(灰渣與氯化銨的用量比為1:1.5),生成磚紅色沉淀,過濾,濾餅備用;其中,溶劑為鹽酸與雙氧水3:2的混合液;
步驟4,將步驟3所得濾餅用氨水溶解(灰渣與氨水的用量比為1:4),過濾后,向濾液中加入硼氫化鈉(灰渣與硼氫化鈉的用量比為1:0.6),得海綿鈀,將海綿鈀用純水洗滌至中性,100℃下烘干,即得。最終回收的海綿鈀的純度達到99.93%。
實施例3
步驟1,對待回收的廢鈀炭催化劑按批次做好登記工作,同時進行檢測化驗,確定里邊鈀的含量,及是否含有氯元素,保證每個批次廢鈀炭催化劑的后續(xù)處理過程都相對獨立且互不影響;將回收的鈀炭催化劑與水按1:10加入到反應(yīng)釜中,升溫至80℃,攪拌洗滌1h后,趁熱離心分離,去除廢鈀炭催化劑里邊的水溶性成分和液體成分,濾液與廠區(qū)其他生產(chǎn)廢水混合后一并進入污水處理站進行深度處理保證達標排放,濾餅備用;
步驟2,將步驟1所得濾餅置于高溫電爐中進行焚燒處理,按標準的升溫曲線從室溫升到1000℃,焚燒時間9h,去除廢鈀炭催化劑里邊的可燃成分和活性炭,產(chǎn)生的煙氣經(jīng)重力除塵器、急冷塔、活性炭吸附塔、布袋除塵器和吸收塔凈化處理保證達標排放,焚燒后的灰渣備用;
步驟3,將步驟2所得灰渣用溶劑溶解后(灰渣與溶劑的用量比為1:15)過濾,將濾液置于60℃環(huán)境下,向其中加入氯化銨(灰渣與氯化銨的用量比為1:2),生成磚紅色沉淀,過濾,濾餅備用;其中,溶劑為鹽酸與雙氧水1:1的混合液;
步驟4,將步驟3所得濾餅用氨水溶解(灰渣與氨水的用量比為1:5),過濾后,向濾液中加入次磷酸鈉(灰渣與次磷酸鈉的用量比為1:0.8),得海綿鈀,將海綿鈀用純水洗滌至中性,100℃下烘干,即得。最終回收的海綿鈀的純度達到99.96%。