一種廢鈀炭催化劑的回收提純方法
2024-04-07 17:15:05
一種廢鈀炭催化劑的回收提純方法
【專利摘要】一種廢鈀炭催化劑的回收提純方法，它包括步驟：a)將廢鈀炭催化劑在500-880℃溫度下焙燒；b)焙燒後的灰用0.1-2mol/L草酸溶液溶解並浸出鐵，焙燒灰與草酸溶液重量比為1：4-10，浸出溫度60-100℃，時間2-8小時；將草酸浸出的溶液光照3-8天分解析出草酸亞鐵沉澱，過濾或抽濾得到草酸亞鐵並在60-100℃溫度的烘箱中烘乾，得到草酸亞鐵成品；c)過濾或抽濾後的過濾渣用無機強酸和氧化劑浸出鈀，浸出溫度60-100℃，浸出時間2-8小時；d)將浸出鈀液用氮水絡合除去其它少量重金屬，pH＝8-12，過濾或抽濾除去其它賤金屬雜質沉澱；e)將含有二氯四氨絡合液加熱後加入水合肼還原，還原溫度50-90℃，還原時間為0.5-5小時，還原後過濾或抽濾得到金屬鈀濾餅，於60-150℃溫度的烘箱中烘乾得到金屬鈀成品。
【專利說明】一種廢鈀炭催化劑的回收提純方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及的是一種廢鈀炭催化劑的回收提純方法，具體是回收廢鈀炭催化劑中的貴金屬鈀和非貴金屬鐵的方法，屬於對固體廢棄物回收利用【技術領域】。
【背景技術】
[0002]鈀炭催化劑在化工中應用廣泛，對於加入助催化劑鐵鹽的化學反應，在催化劑失效後，催化劑中含有大量的鈀和鐵。由於鈀是貴金屬資源，價值較高並且儲量並不多，對其進行再生回收有重要意義，加之草酸鐵在光催化方面有較大應用，因此在鈀回收利用過程中直接得到副產品草酸亞鐵對資源的循環利用有較大意義，對綠色化學的發展也有一定的積極意義。
[0003]一種有機合成反應用的鈀炭催化劑，因為要加入大量的鐵作為助催化劑，所以在催化劑失效後，廢催化劑中含有大量的鐵雜質，在傳統鈀回收工藝過程中、如氯鈀酸銨和二氯四氨絡亞鈀聯合法提純鈀，氨水絡合鈀的同時沉澱出氫氧化鐵來除鐵，但是由於氫氧化鐵很容易形成膠體狀沉澱難於過濾會大大降低金屬鈀回收的效率且該沉澱能大量吸附鈀離子而大大的降低了金屬鈀的直收率，同時雜質鐵也得不到充分的回收利用。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在於克服現有技術存在的不足，而提供一種鈀回收率高，工藝簡單，環境汙染小，還能有效利用回收的雜質鐵生產副產品草酸亞鐵的含鐵鈀炭催化劑的回收提純方法。
[0005]本發明的的目的是通過如下技術方案來完成的，所述的回收提純方法包括廢鈀炭催化劑的焙燒、草酸溶解除鐵、無機強酸和氧化劑混合浸出鈀、二氯四氨絡亞鈀除雜、水合肼還原五個過程，製得產品金屬鈀和副產品草酸亞鐵；具體包括以下步驟:
[0006]a)、焙燒，將廢鈀炭催化劑在500-880°C溫度下焙燒；
[0007]b)、草酸除鐵，焙燒後的灰用0.l-2mol/L草酸溶液溶解並浸出鐵，焙燒灰與草酸溶液重量比為1:4-10，浸出溫度為60-100°C，時間2-8小時；將草酸浸出的溶液光照3_8天分解析出草酸亞鐵沉澱，過濾或抽濾得到草酸亞鐵並在60-100°C溫度的烘箱中烘乾，得到草酸亞鐵成品；
[0008]C)、浸出鈀，步驟b)過濾或抽濾後的過濾渣用無機強酸和氧化劑浸出鈀，浸出溫度60-100°C，浸出時間為2-8小時，所用氧化劑按鈀量的化學反應方程平衡式過量的20%分次加入；
[0009]d)、氨絡合除雜，將浸出鈀液用氮水絡合除去其它少量重金屬，控制pH = 8-12，過濾或者抽濾除去其它賤金屬雜質沉澱；
[0010]e)、還原，將含有二氯四氨絡合液加熱後加入水合肼還原，還原溫度為50_90°C，還原時間為0.5-5小時，還原後過濾或者抽濾得到金屬鈀濾餅，於60-150°C溫度的烘箱中烘乾得到金屬鈀成品。[0011]本發明進一步的技術方案是:
[0012]所述步驟a)中，廢鈀炭催化劑在馬弗爐中焙燒，焙燒溫度580_780°C，並充分供氣;
[0013]所述步驟b)中，焙燒灰與草酸溶液重量比為1:6_8，草酸濃度在1-1.5mol/L，浸出溫度為80-95°C，時間5-6小時，草酸鐵溶液光照4-7天，草酸亞鐵烘乾溫度80_90°C。
[0014]所述步驟c)中，所述無機強酸和氧化劑浸出鈀的溫度為70_80°C，浸出時間為4-6小時；所用無機強酸包括鹽酸、硫酸；所用氧化劑包括次氯酸鈉、雙氧水、氯酸鈉或者硝酸；
[0015]所述步驟d)中，浸出鈀液用氨水絡合，並控制pH = 9-10過濾除雜；
[0016]所述步驟e)中，水合肼分次加入還原得到金屬鈀粉，還原溫度為60-70°C，還原時間為2-3小時，過濾後烘箱烘乾溫度80-110°C得到金屬鈀成品。
[0017]本發明具有以下優點:(I)工藝簡單可靠，流程較短；(2)鈀回收率高，可以達到99%以上；(3)可以得到副產品草酸亞鐵，三廢產生較少，對環境汙染小；(4)產品金屬鈀純度高，可以達到99.9%以上。
【具體實施方式】
[0018]下面將結 合實施例對本發明作詳細的介紹:本發明所述的回收提純方法，包括廢鈀炭催化劑的焙燒、草酸溶解除鐵、無機強酸和氧化劑混合浸出鈀、二氯四氨絡亞鈀除雜、水合肼還原五個過程，製得產品金屬鈀和副產品草酸亞鐵；具體包括以下步驟:
[0019]a)、焙燒，將廢鈀炭催化劑在500-880°C溫度下焙燒；
[0020]b)、草酸除鐵，焙燒後的灰用0.l-2mol/L草酸溶液溶解並浸出鐵，焙燒灰與草酸溶液重量比為1:4-10，浸出溫度為60-100°C，時間2-8小時；將草酸浸出的溶液光照3_8天分解析出草酸亞鐵沉澱，過濾或抽濾得到草酸亞鐵並在60-100°C溫度的烘箱中烘乾，得到草酸亞鐵成品；
[0021]C)、浸出鈀，步驟b)過濾或抽濾後的過濾渣用無機強酸和氧化劑浸出鈀，浸出溫度60-100°C，浸出時間為2-8小時，所用氧化劑按鈀量的化學反應方程平衡式過量的20%分次加入；
[0022]d)、氨絡合除雜，將浸出鈀液用氮水絡合除去其它少量重金屬，控制pH = 8-12，過濾或者抽濾除去其它賤金屬雜質沉澱；
[0023]e)、還原，將含有二氯四氨絡合液加熱後加入水合肼還原，還原溫度為50_90°C，還原時間為0.5-5小時，還原後過濾或者抽濾得到金屬鈀濾餅，於60-150°C溫度的烘箱中烘乾得到金屬鈀成品。
[0024]本發明進一步的實施方式是:
[0025]所述步驟a)中，廢鈀炭催化劑在馬弗爐中焙燒，焙燒溫度580_780°C，並充分供氣;
[0026]所述步驟b)中，焙燒灰與草酸溶液重量比為1:6_8，草酸濃度在1-1.5mol/L，浸出溫度為80-95°C，時間5-6小時，草酸鐵溶液光照4-7天，草酸亞鐵烘乾溫度80_90°C。
[0027]所述步驟c)中，所述無機強酸和氧化劑浸出鈀的溫度為70_80°C，浸出時間為4-6小時；所用無機強酸包括鹽酸、硫酸；所用氧化劑包括次氯酸鈉、雙氧水、氯酸鈉或者硝酸；
[0028]所述步驟d)中，浸出鈀液用氨水絡合，並控制pH = 9-10過濾除雜；[0029]所述步驟e)中，水合肼分次加入還原得到金屬鈀粉，還原溫度為60_70°C，還原時間為2-3小時，過濾後烘箱烘乾溫度80-110°C得到金屬鈀成品。
[0030]實施例1:本發明所述的回收提純方法，具體包括以下步驟:
[0031]a)、焙燒，將廢鈀炭催化劑在500°C溫度下焙燒，並充分供氣；
[0032]b)、草酸除鐵，焙燒後的灰用0.lmol/L草酸溶液溶解並浸出鐵，焙燒灰與草酸溶液重量比為1:4，浸出溫度為60°C，時間2小時；將草酸浸出的溶液光照3天分解析出草酸亞鐵沉澱，過濾或抽濾得到草酸亞鐵並在60°C溫度的烘箱中烘乾，得到草酸亞鐵成品；
[0033]C)、浸出鈀，步驟b)過濾或抽濾後的過濾渣用鹽酸和次氯酸鈉氧化劑浸出鈀，浸出溫度60°C，浸出時間為2小時，所用氧化劑按鈀量的化學反應方程平衡式過量的20%分次加入；
[0034]d)、氨絡合除雜，將浸出 鈀液用氮水絡合除去其它少量重金屬，控制pH = 12，過濾或者抽濾除去其它賤金屬雜質沉澱；
[0035]e)、還原，將含有二氯四氨絡合液加熱後加入水合肼還原，還原溫度為50°C，還原時間為0.5小時，還原後過濾或者抽濾得到金屬鈀濾餅，於60°C溫度的烘箱中烘乾得到金屬鈀成品。
[0036]實施例2:
[0037]本發明所述的回收提純方法，具體包括以下步驟:
[0038]a)、焙燒，將廢鈀炭催化劑在880°C溫度下焙燒；
[0039]b)、草酸除鐵，焙燒後的灰用2mol/L草酸溶液溶解並浸出鐵，焙燒灰與草酸溶液重量比為1: 10，浸出溫度為100°C，時間8小時；將草酸浸出的溶液光照8天分解析出草酸亞鐵沉澱，過濾或抽濾得到草酸亞鐵並在100°C溫度的烘箱中烘乾，得到草酸亞鐵成品；
[0040]C)、浸出鈕,步驟b)過濾或抽濾後的過濾洛用硫酸和雙氧水氧化劑浸出鈕,浸出溫度100°C，浸出時間為8小時，所用氧化劑按鈀量的化學反應方程平衡式過量的20%分次加入；
[0041]d)、氨絡合除雜，將浸出鈀液用氮水絡合除去其它少量重金屬，控制pH = 8，過濾或者抽濾除去其它賤金屬雜質沉澱；
[0042]e)、還原，將含有二氯四氨絡合液加熱後加入水合肼還原，還原溫度為90°C，還原時間為5小時，還原後過濾或者抽濾得到金屬鈀濾餅，於150°C溫度的烘箱中烘乾得到金屬鈕!成品。
[0043]實施例3:本發明所述的回收提純方法，具體包括以下步驟:
[0044]a)、焙燒，將廢鈀炭催化劑在700°C溫度下焙燒；
[0045]b)、草酸除鐵，焙燒後的灰用lmol/L草酸溶液溶解並浸出鐵，焙燒灰與草酸溶液重量比為1:7，浸出溫度為80°C，時間5小時；將草酸浸出的溶液光照5天分解析出草酸亞鐵沉澱，過濾或抽濾得到草酸亞鐵並在80°C溫度的烘箱中烘乾，得到草酸亞鐵成品；
[0046]C)、浸出鈀，步驟b)過濾或抽濾後的過濾渣用無機強酸和氯酸鈉氧化劑浸出鈀，浸出溫度80°C，浸出時間為5小時，所用氧化劑按鈀量的化學反應方程平衡式過量的20%分次加入；
[0047]d)、氨絡合除雜，將浸出鈀液用氮水絡合除去其它少量重金屬，控制pH = 10，過濾或者抽濾除去其它賤金屬雜質沉澱；[0048]e)、還原，將含有二氯四氨絡合液加熱後加入水合肼還原，還原溫度為70°C，還原時間為3小時，還原後過濾或者抽濾得到金屬鈀濾餅，於100°C溫度的烘箱中烘乾得到金屬鈕!成品。
[0049]實施例4:
[0050]取廢鈀炭催化劑5kg，鈀含量為1.5% (wt)，於馬弗爐焙燒，焙燒溫度580°C，充分供氣，焙燒渣143.2g，檢測鈀含量為52.37%，鐵含量為15.72%。焙燒灰加入lmol/L的草酸溶液850ml，加熱至70°C浸出6個小時，抽濾洗滌，濾液光照6天析出草酸亞鐵沉澱，抽濾洗漆後80°C烘乾得到成品57.46g ;濾洛用鹽酸加雙氧水浸出，其中鹽酸900ml,雙氧水加入200ml，浸出溫度80°C，時間4小時，抽濾，濾渣回收，濾液加氨水絡合,過濾』絡合液加熱到60°C反應I小時，抽濾洗滌後於烘箱100°C烘乾6小時，得到金屬鈀粉74.31g。
[0051]實施例5:
[0052]取廢鈀炭催化劑5kg，鈀含量為1.5% (wt)，於馬弗爐焙燒，焙燒溫度700°C，充分供氣，焙燒渣135.7g，檢測鈀含量為55.23%，鐵含量為16.52%。焙燒灰加入lmol/L的草酸溶液900ml，加熱至80°C浸出6個小時，抽濾洗滌，濾液光照6天析出草酸亞鐵沉澱，抽濾洗滌後80°C烘乾得到成品59.67g ;濾渣用鹽酸加雙氧水浸出，其中鹽酸1000ml，氯酸鈉加入200g,浸出溫度80°C，時間4小時，抽濾，濾渣回收，濾液加氨水絡合,過濾,絡合液加熱到65°C反應I小時，抽濾洗滌後於烘箱100°C烘乾6小時，得到金屬鈀粉74.61g。
[0053]實施例6:
[0054]取廢鈀炭催化劑5kg，鈀含量為1.5% (wt)，於馬弗爐焙燒，焙燒溫度800°C，充分供氣，焙燒渣133.5 g，檢測鈀含量為56.14%，鐵含量為16.76%。焙燒灰加入lmol/L的草酸溶液850ml，加熱至90°C浸出6個小時，抽濾洗滌，濾液光照7天析出草酸亞鐵沉澱，抽濾洗滌後85°C烘乾得到成品59.65g ;濾渣用鹽酸加雙氧水浸出，其中鹽酸900ml，雙氧水加入300ml，浸出溫度80°C，時間4小時，抽濾，濾渣回收，濾液加氨水絡合，過濾，絡合液加熱到60°C反應I小時，抽濾洗滌後於烘箱100°C烘乾6小時，得到金屬鈀粉74.50g。
[0055]本發明以上所給僅為說明的實施例，但不限制本發明的保護範圍。實施例中採用的催化劑是工業上使用後的含助劑鐵鹽的5% (乾重記5%鈀含量)鈀炭催化劑，使用後鈀含量約為1.3-1.9%。
【權利要求】
1.一種廢鈀炭催化劑的回收提純方法，其特徵在於該回收提純方法包括以下步驟: a)、焙燒，將廢鈀炭催化劑在500-880°C溫度下焙燒； b)、草酸除鐵，焙燒後的灰用0.l_2mol/L草酸溶液溶解並浸出鐵，焙燒灰與草酸溶液重量比為1:4-10，浸出溫度為60-100°C，時間2-8小時；將草酸浸出的溶液光照3_8天分解析出草酸亞鐵沉澱，過濾或抽濾得到草酸亞鐵並在60-100°C溫度的烘箱中烘乾，得到草酸亞鐵成品； C)、浸出鈀，步驟b)過濾或抽濾後的過濾渣用無機強酸和氧化劑浸出鈀，浸出溫度60-100°C，浸出時間為2-8小時，所用氧化劑按鈀量的化學反應方程平衡式過量的20%分次加入； d)、氨絡合除雜,將浸出鈀液用氮水絡合除去其它少量重金屬,控制pH= 8-12，過濾或者抽濾除去其它賤金屬雜質沉澱； e)、還原，將含有二氯四氨絡合液加熱後加入水合肼還原，還原溫度為50-90°C,還原時間為0.5-5小時，還原後過濾或者抽濾得到金屬鈀濾餅，於60-150°C溫度的烘箱中烘乾得到金屬鈀成品。
2.根據權利要求1所述的廢鈀炭催化劑的回收提純方法，其特徵在於: 所述步驟a)中，廢鈀炭催化劑在馬弗爐中焙燒，焙燒溫度580-780°C，並充分供氣； 所述步驟b)中， 焙燒灰與草酸溶液重量比為1:6-8，草酸濃度在1-1.5mol/L，浸出溫度為80-95°C，時間5-6小時，草酸鐵溶液光照4-7天，草酸亞鐵烘乾溫度80_90°C。 所述步驟c)中，所述無機強酸和氧化劑浸出鈀的溫度為70-80°C，浸出時間為4-6小時；所用無機強酸包括鹽酸、硫酸；所用氧化劑包括次氯酸鈉、雙氧水、氯酸鈉或者硝酸； 所述步驟d)中，浸出鈀液用氨水絡合，並控制pH = 9-10過濾除雜； 所述步驟e)中，水合肼分次加入還原得到金屬鈀粉，還原溫度為60-70°C，還原時間為2-3小時，過濾後烘箱烘乾溫度80-110°C得到金屬鈀成品。
【文檔編號】C22B7/00GK104032143SQ201410205706
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年5月15日 優先權日:2014年5月15日
【發明者】潘劍明, 謝智平, 魏小娟, 馬銀標, 陳波, 王惟, 阮曉東 申請人:浙江省冶金研究院有限公司