[發明專利]一種回收廢鈀炭催化劑中鈀的方法

在審

• 申請號: 201710742025.2
• 申請日: 2017-08-25
• 公開（公告）號: CN107435101A
• 公開（公告）日: 2017-12-05
• 發明（設計）人: 張菁;段云彪;胡勁;傅強
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: C22B7/00
• 分類號: C22B7/00;C22B11/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種回收廢鈀炭催化劑中的鈀的方法，屬于貴金屬回收技術領域。

背景技術

鈀是銀白色的過渡金屬，有較好的延展性和可塑性，能鍛造壓延和拉絲，容易加工。化學性質不活潑，常溫下在空氣和潮濕的環境中穩定，加熱至800℃，鈀表面形成氧化鈀薄膜。鈀能耐氫氟酸、磷酸、鹽酸和硫酸的侵蝕，但易溶于王水和濃硝酸。鈀是航空、航天、航海、兵器和核能等高科技領域以及汽車制造業不可缺少的關鍵材料。鈀工業上主要用做催化劑，用鈀系催化劑進行烯烴的氧化反應,已成功用于工業生產乙醛、丙酮、醋酸乙烯等化工原料。鈀應用在汽車尾氣催化劑中，主要起到催化活性作用。

廢鈀炭催化劑回收鈀的方法多采用焚燒法，通過焚燒除碳后，如果控制不當，鈀容易被氧化成連王水都難溶解的氧化鈀，一般需要在溶解前還原成鈀，還原劑多選用甲酸、甲醛等，然后鹽酸加氧化劑溶解，溶解后的溶液經氨水配合和鹽酸酸化得到黃色沉淀，固液分離后，再用氨水溶解、水合肼還原得到純鈀，此方法通過焚燒造成鈀的損失，回收率降低；在王水的浸出過程中，需要加熱，從而造成酸的揮發，成本增加；反應的過程中，產生有毒氣體，排放到空氣中。

隨著工業的發展，環境污染問題日益嚴重；節約能源，減少有毒氣體的排放已經逐漸受到人們的重視，如何高效環保的回收貴金屬成為一個新的發展方向。

發明內容

本發明的目的在于提供一種回收廢鈀炭催化劑中鈀的方法，具體包括以下步驟：將廢鈀炭催化劑粉碎后用酒精洗滌，再用去純水洗滌，加熱干燥后，將廢鈀炭催化劑放入水熱反應釜中，加入濃硝酸，再加入表面活性劑十二烷基硫酸鈉，加熱反應釜至80～120℃恒溫下處理2～4h；反應釜冷卻后，打開反應釜，將反應物過濾分離，液相進一步分離提純精煉得到貴金屬鈀。

本發明所述粉碎后的廢鈀炭催化劑顆粒大小為5～20μm，廢鈀炭催化劑中鈀的質量百分比為1%～10%。

本發明所述濃硝酸與催化劑中鈀的摩爾比為5:0.5～1，濃硝酸和表面活性劑十二烷基硫酸鈉摩爾比為3:1。

本發明以廢鈀炭催化劑為原料，以濃硝酸作為反應溶液，并加入表面活性劑十二烷基硫酸鈉，在反應釜中進行反應，通過加熱，使溶液氣化，從而增大反應體系的壓強；創造出一個高溫高壓的環境，鈀與濃硝酸溶液充分反應，待反應2～4小時后得到含鈀的貴金屬溶液，進一步分離提純。

本發明的有益效果：

（1）本發明提出一種新的濃硝酸加表面活性劑回收廢鈀炭催化劑鈀的方法，浸出率高，反應不劇烈，十二烷基硫酸鈉使濃硝酸和廢鈀炭催化劑中的鈀充分接觸，完全反應，大大提高鈀的浸出率。

（2）本發明改進傳統廢鈀炭催化劑的回收方法，由于采用密閉水熱反應釜，可以防止酸的揮發，減少生產中的成本，還可以防止反應產生的有毒氣體排放到空氣中；在高溫高壓環境下，可以使鈀與濃硝酸充分接觸，促使氧化反應的充分進行。

（3）本發明所需設備簡單、流程短、能耗低、回收率高，適用于工業生產。

附圖說明

圖1為本發明的工藝流程示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步詳細說明，但本發明的保護范圍并不限于所述內容。

本發明實施例所述濃硝酸為市售的濃硝酸。

實施例1

將100g鈀的質量分數為2%的廢鈀炭催化劑粉碎后（顆粒大小為5～10μm）用500 mL酒精（質量分數≥99.7%的無水乙醇）洗滌，再用500 mL純水洗滌后，加熱至80℃，干燥一小時，放入水熱反應釜中，加入2000mL、3000mL、4000mL的濃硝酸到反應釜中（對應的濃硝酸與催化劑中鈀的摩爾比為5:0.9、5:0.63、5:0.5），并加入1000mL的表面活性劑十二烷基硫酸鈉分別標記為1號、2號、3號，然后將反應釜放入到烘箱中加熱到90℃，恒溫2h，取出反應釜，待反應釜冷卻后，將反應釜打開，過濾后，使固、液分離，用蒸餾水反復清洗幾次，將固體干燥后放到指定容器中；液體用二氯二銨配亞鈀法提純得到精煉純鈀。

1號、2號、3號濾液中鈀的含量分別為27g/mL，29.1g/mL，29.3g/mL，在液體中鈀的浸出率分別為81%、87.3%、87.5%，通過精煉提純后得到鈀的回收率80.7%、86.8%、87.3%，所得鈀的純度均超過99%，其余金屬的含量均≤0.0001。

實施例2