[發明專利]一種從含有有機廢鈀的催化劑中回收高純度金屬鈀的方法

無效

• 申請號: 201310600748.0
• 申請日: 2013-11-20
• 公開（公告）號: CN103555957A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發明（設計）人: 潘劍明;劉秋香;劉斌;魏青;魏小娟;謝智平;鞠景喜
• 申請（專利權）人: 浙江省冶金研究院有限公司
• 主分類號: C22B7/00
• 分類號: C22B7/00;C22B1/00;C22B3/08;C22B3/42;C22B11/00
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技術領域

本發明涉及化學工藝類，屬于固體廢棄物回收領域，為提供一種鈀的回收方法，特別涉及一種從含有有機廢鈀的催化劑中回收高純度金屬鈀的方法。

背景技術

鈀作為一種稀有貴金屬，扮演著工業生產中的催化劑角色，如塑料電鍍生產工藝、氟呱啶、甲苯二異氰酸酯合成、對苯二甲酸加氫精制等均采用鈀作為催化劑。由于鈀是貴金屬，資源稀少，價格昂貴，因此對于如何在失去活性的催化劑中回收有機廢鈀具有非常重要的意義。目前從有機廢鈀催化劑中回收鈀的方法主要有焚燒法和濕法吸附塔回收法，這些方法大多流程長，步驟繁瑣，對于回收的容器要求較高，且鈀回收率不高、品質較低。

發明內容

本發明針對的廢有機鈀催化劑從反應釜放出時是液態狀，經過濃縮變成粘稠狀固體，鈀含量在0.01-0.5％之間的廢鈀催化劑，里面還有多種有機物如醋酸、三苯基膦、苯烷等有機物，同時還含有少量的各種賤金屬如鐵、鎳、銅、鉀、鉛等各種賤金屬元素。回收鈀的方法很多，廢有機鈀催化劑前處理通常選擇處理效率低，產生廢氣不能進行處理的馬弗爐或者管式爐焚燒法；鈀的浸出通常選擇先加入還原劑，再加入各種酸和氧化劑溶解，加入的試劑用量大，對環境污染大；且提純步驟繁瑣，鈀的回收率低。本技術根據該廢料的實際情況，廢料中有機物含量高，鈀含量低，鈀的前處理產生的廢氣量大特點，選擇自制的富氧焚燒爐對廢有機鈀催化劑進行前處理，處理量大，焚燒徹底，并對焚燒過程產生的廢氣進行處理，達到國家要求的廢氣排放標準。粗鈀的浸出通過優化浸出工藝盡量少有化學試劑，達到減少環境污染。鈀浸出液的提純根據有機廢鈀催化劑中無機金屬元素含量低的特征，采用一種高效的強酸性陽離子交換樹脂進行除雜處理，制備純度大于99.98％的高純鈀粉，鈀的回收率高達99.2％以上。

一種從含有有機廢鈀的催化劑中回收高純度金屬鈀的方法，包括以下步驟：

1)、廢料預處理：將有機廢鈀放入焚燒爐內進行富氧充分燃燒，焚燒溫度控制在600-750℃之間，焚燒時間2小時；

2)、粗鈀浸出：用無機強酸和氧化劑進行浸出；無機強酸和雙氧水的重量比為8-12:1，有機廢鈀跟無機強酸和氧化劑的固液體積比為1:5-7，浸出溫度為70-90℃，浸出時間3-8小時。

3)、濾渣中鈀的提取：在濾渣中加入還原劑水和肼，固液重量比為1:0.1，反應時間0.5-3小時，反應溫度50-75℃，使得濾渣和水和肼完全反應，再用無機強酸和氧化劑進行第二次浸出，此時的固液重量比為1:3-5，反應時間2-6小時，反應溫度50-75℃。

4)、鈀浸出液提純：將浸出液經強酸性陽離子交換樹脂進行除雜，除雜可采用重復循環的方式1-2次；

5)、鈀粉制備：在鈀浸出液中加入水合肼，浸出液和水合肼的體積比為100-200:1，過濾得到鈀粉，烘干后用氫氣還原，得到高純度金屬鈀。

所述的強酸性陽離子樹脂采用氫型強酸性陽離子樹脂。

所述的無機強酸為鹽酸或鹽酸和硝酸或硫酸的混合溶液。

所述的鹽酸與硝酸或硫酸的重量比為3-8:1。

所述的氧化劑為雙氧水或雙氧水和次氯酸鈉的混合溶液。

所述的雙氧水與次氯酸鈉的重量比為3-6:1。

在制備金屬鈀的過程中，富氧焚燒的空氣的體積流量為2立方米/分鐘-8立方米/分鐘，焚燒處理速度以50公斤/每小時進行焚燒處理。

本發明具有的有益效果：和目前市場采用的常規提取鈀的方法，一般為先添加還原劑，后添加強酸，等鈀浸出后再提純、添加還原劑，最終用氫氣還原得到金屬鈀。采用此種制備工藝流程，不僅反應周期長，還原劑的使用量也很大；在已公開的制備金屬鈀的過程中，首先需焙燒二氯二氨絡亞鈀，僅該物質生產就需要有鈀浸出液加大量試劑才能得到，后進行馬弗爐焙燒，在最終提純階段大多采用氫氣還原的工藝流程，即利用固體和氣體反應，產生氯化氫氣體或者氨氣，這些排放出的氣體對大氣環境有一定的污染，同時對于氣體污染物的處理也有較高的要求。而本制備工藝直接從鈀浸出液加水合肼得到第一次提取液，后用濾渣和混合液再進行化學反應，再次獲得提取液，將兩次提取液混合后通過陽離子樹脂，再加水合肼還原一步就得到金屬鈀，且相關化學反應在液體溶液之間進行，產生的氯化氫也是水溶液，最終排出的氣體是氮氣；相對于傳統工藝排放出刺激性氣體，本制備工藝產生的酸性廢水后期處理工藝相對成熟，排放物的環保指標也相對完善，與現有制備工藝比較，具有省時間、省試劑量、步驟簡單、不污染環境的特點。

附圖說明

圖1是本發明的工藝流程圖；