[發明專利]利用雙臂鍵合型脂環族冠醚硅樹脂分離廢水中鈀的方法

有效

• 申請號: 201210230097.6
• 申請日: 2012-07-04
• 公開（公告）號: CN102849823A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: 葉鋼;白飛飛;韋繼超;王建晨;陳靖
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: C02F1/42
• 分類號: C02F1/42;C22B7/00;C22B11/00;C02F101/20
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 黃家俊

技術領域

本發明屬于貴金屬回收技術領域，具體涉及一種利用雙臂鍵合型脂環族冠醚硅樹脂從含鈀廢液中選擇性吸附分離貴金屬鈀的方法。?

背景技術

鈀是貴金屬之一，具有優良的物理和化學性質，如熔點高，耐腐蝕性和非凡的催化性能。隨著社會的發展，鈀的應用范圍越來越廣，它在普通生活中和先進工業領域中都起著至關重要的作用，如珠寶首飾及飾品，電子，電話線路，耐熱、耐腐蝕設備，在氫的同位素處理工藝中，鈀被大量使用；在甲烷的氧化反應中，鈀催化劑有最高的活性；此外，作為人工牙齒的材料，鈀的合金更具競爭力。對鈀需求的顯著增長，這是不可避免的，更值得關注的是鈀在地殼中的含量稀少，?現階段人們大都采取把含鈀的廢物直接丟棄，回收再利用的意識淡薄，被釋放到大氣和水中的鈀廢物會造成食物和水體的污染。根據蘭化石油化工廠的相關數據表明，該廠乙烯裝置使用的乙炔加氫、丙炔加氫和汽油一段加氫廢鈀催化劑中，鈀含量最高的是汽油一段加氫催化劑，而目前我國對汽油的消耗量很大，從而對鈀催化劑的需求量也相對加大；同時我國汽車產量逐年增加，汽車尾氣處理采用的催化劑逐漸向全鈀（Pt的價格比Pd貴3倍）催化過渡，從廢棄的汽車催化劑中回收貴金屬鈀的量也很可觀；另外核工業后處理過程產生的廢液中鈀的含量也相當可觀，若能將其分離出來亦可變廢為寶。當前，我國鈀的生產量遠遠不能滿足國內的實際需求量，實現這種貴金屬催化劑的回?收再循環利用顯得意義重大。?

含鈀廢液中鈀的存在形態主要為Pd（IV）和Pd（II）。有關含鈀廢液中鈀的回收，已報道的有不同的工藝。其中，濕法工藝回收鈀的基本思路是利用鈀能夠溶解于硝酸的特性使鈀與金和鉑等難溶于硝酸的貴金屬分開，然后利用銀能夠在鹽酸或氯化鈉溶液中生成氯化銀沉淀的性質，使銀從含鈀硝酸溶液中分離（簡稱為分銀）。在分銀后的溶液中加入能夠使鈀離子沉淀的試劑，達到與其它賤金屬分離的目的。濕法工藝可以得到含量達到99．99％以上的高純度鈀產品。另外，火法工藝常用于鈀含量較低的廢料中回收鈀，或者在回收其它貴金屬的火法工藝中富集鈀。火法工藝得到的鈀一般為粗鈀，通常還必須用濕法工藝進行精制提純得到高純度海綿鈀或直接加工成鈀的精細化學品。?

此外，人們相繼發展出了生物吸附法、鹽酸中加氧化劑溶解法、煅燒-酸溶-還原法等諸多的分離方法。但這些方法有的受限于吸附時間長、分離效率低，有的則由于處理費用高、技術難度大，難以得到普遍的推廣應用。對于可高效分離金屬模擬料液中鈀的方法的探索一直都在進行。這里，我們提出一種利用雙臂鍵合型脂環族冠醚硅樹脂從多種含鈀溶液中選擇性地吸附分離貴金屬鈀的新方法，所用的雙臂鍵合型脂環族冠醚硅樹脂是將冠醚分子順式二胺基二環己基并-18-冠-6利用硅烷試劑化學修飾后，通過共縮聚的方法鍵合于有機硅樹脂上制備而成的，其結構如下式所示。順式二胺基二環己基并-18-冠-6的合成，詳見專利《一種胺基取代環己基并冠醚的合成方法》，申請號201110424924.0；而雙臂鍵合型脂環族冠醚硅樹脂的具體合成方法詳見專利《一種脂環族冠醚鍵合型硅樹脂及其制備方法》，申請號201110424921.7。?

發明內容

本發明的目的是提出一種利用雙臂鍵合型脂環族冠醚硅樹脂從含鈀廢液中高效吸附分離貴金屬鈀的方法，所述的分離方法基本步驟如下：?

（1）準備適量含鈀廢液于密閉的容器中，并稱取一定量的雙臂鍵合型脂環族冠醚硅樹脂加入含鈀廢液；使雙臂鍵合型脂環族冠醚硅樹脂的重量和含鈀廢液的體積比為0.01~1.0，優選0.04~0.2；所述的含鈀廢液里鈀離子的初始濃度為10~4000?ppm，優選20~300?ppm；如果實際金屬模擬料液中鈀離子濃度超出上述給定范圍，可預先進行稀釋或濃縮處理；?

（2）啟動磁子或者機械攪拌，或者置于恒溫搖床中進行振蕩，保證雙臂鍵合型脂環族冠醚硅樹脂和含鈀廢液液相充分接觸；反應溫度為5~50℃，優選20~30℃；攪拌時間或振蕩時間為20~300?min，優選20~60?min；?

（3）停止攪拌或振蕩，過濾分離固液兩相，測定液相中鈀離子的剩余濃度，并通過與初始濃度對比，計算得到分離回收率；?

（4）將分離得到的雙臂鍵合型脂環族冠醚硅樹脂用硝酸溶液進行洗脫，硝酸溶液濃度為0.01~3?mol/L，優選0.05~0.2?mol/L；硝酸溶液洗脫后，用去離子水反復洗滌，干燥，即可實現雙臂鍵合型脂環族冠醚硅樹脂的再生。?

本發明的有益效果為：?

（1）本方法對金屬模擬料液中的鈀具有很高的分離效率，單批次實驗即可?保證至少90%以上的去除率；?