[發明專利]一種采用超分子二次球形配位識別分離富集鈀的方法

無效

• 申請號: 200910010882.9
• 申請日: 2009-03-26
• 公開（公告）號: CN101525697A
• 公開（公告）日: 2009-09-09
• 發明（設計）人: 郭放;宋純亮;郭文生
• 申請（專利權）人: 遼寧大學
• 主分類號: C22B11/00
• 分類號: C22B11/00;C22B7/00;C07C209/68;C07C211/27
• 代理公司: 沈陽杰克知識產權代理有限公司
• 代理人: 楊 華

技術領域

本發明涉及一種提取金屬鈀的方法。尤其涉及一種利用超分子晶體工程、二次球形配位基本原理，用簡單易得的第二配體質子化二芐胺實現對貴重金屬鈀的選擇分離、富集。

背景技術

金屬鈀(Pd)具有優良的耐化學腐蝕能力、極好的高溫性能、高的化學活性以及穩定的電學特性，因此在尖端科學和石化、電子電氣、環境保護、生物制藥、國防等現代工業中起著關鍵和核心作用。由于鈀資源非常有限(在地殼中的含量稀少而且分布很不均勻)，因而從廢鈀催化劑中回收金屬鈀具有重要的意義和巨大的經濟效益。

工業上使用的含鈀催化劑載體多為氧化鋁，通常還伴有銅、鐵、錳、鋅、鎳等賤金屬。含鈀廢催化劑的鈀回收流程分為兩個步驟：一是預處理，即將鈀與載體分離，使其濃縮于溶液中或濃縮為粗鈀(先粗提富集鈀)。二是精煉，使用多種技術將鈀精煉為含量在99.95％左右的高純單質鈀。

傳統富集鈀的方法包括氨絡合-酸化沉淀法，活性炭、樹脂吸附法，鋅片還原法，硫化鈉沉淀法。氨絡合-酸化沉淀法，由于浸出液中通常溶有大量的鋁、鐵等離子，在氨水絡合時將產生難以過濾和洗滌的氫氧化物膠狀沉淀，而總會有一定量的鈀吸附在這種膠狀沉淀中，導致鈀的回收率降低；活性炭、樹脂吸附法，由于溶液體系復雜，吸附劑被嚴重污染，使得這兩種吸附劑的吸附量遠未達到理論吸附容量，而且再生還需做清洗、活化處理，流程較繁瑣；鋅片還原法，消耗了大量金屬鋅，提高成本，而且鐵、銅等金屬也被置換出來，雜質金屬較多；硫化鈉沉淀法中所得粗鈀中雜質金屬含量也較高，產生大量的H₂S氣體，對環境產生較大危害。

用傳統工藝粗提富集的粗鈀含有大量的雜質金屬，為精制過程帶來很多困難。粗鈀的傳統精制方法是氯鈀酸銨沉淀法和二氯二氨絡亞鈀法。氯鈀酸銨沉淀法使用反復氧化-還原除去賤金屬，消耗了大量的氧化劑和還原劑。二氯二氨絡亞鈀法中也使用反復的沉淀-溶解法獲得純度較高的精鈀。高純度的粗鈀能夠大大簡化精制流程，降低生產成本。如何高選擇性、高效的富集鈀，是工業生產中的難題。

超分子化學是研究分子間相互作用締結(即通過非共價鍵作用)形成復雜有序且有特定功能體系的科學。分子識別是超分子化學的核心，具有簡單、快速、高選擇性的特點，在膜載體運輸、化學傳感及模擬酶催化有機合成等方面展現出廣闊的應用前景。二次球形配位是指傳統的金屬配合物與質子化第二配體(Second?Ligand，SL)通過電荷輔助氫鍵作用形成二次球狀配合物。它們是由兩個相互作用的“球”組成。內球分子是通過共價鍵(以配位健為主)方式結合而成。內外兩球是通過非共價鍵相互作用結合。采用第二配體SL與金屬絡合陰離子形成二次球形配位化合物是近幾年來在超分子晶體工程領域出現的新的研究課題。

發明內容

本發明基于超分子二次球形配位原理，提供了一種從含鈀的混合溶液中簡便、快速、高選擇性、高效識別分離富集鈀的方法，得到鈀純度在99.99％以上的配合物，并且第二配體(SL)可循環利用，具有廣闊的工業應用前景。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是：采用超分子二次球形配位識別分離富集鈀的方法，包括含鈀試樣溶液的制備，取一定量的含鈀試樣溶液，加入質子化二芐胺的醇溶液，加入酸，靜置5～24小時，過濾，所得固體配合物干燥后，用氨水溶解，用惰性有機溶劑萃取，分出有機相，回收第二配體；取水相為待提取鈀的溶液。

所述的醇是乙醇、叔丁醇、正丙醇、異丙醇、甲醇、正丁醇、異丁醇或乙二醇。

所述的酸為鹽酸、硫酸、硝酸、醋酸、對甲基苯磺酸、苯磺酸、三氟乙酸一種或幾種的混合物。

所述的惰性有機溶劑為硝基苯、溴苯、氯苯、石油醚、氯仿、煤油、二氯甲烷、苯、甲苯或二甲苯的一種或幾種的混合。