Pd/C 催化剂中回收工艺步骤
1、焚烧脱碳:焚烧脱碳时防止物理飞扬损失是保证回收率的关键。在焚炉中,适当鼓风可加快焚燃速度,但会增加物理拐失加60 ~40m3/(h.m2)空气流量焚烧,钯的物理损失可达4%。若用工业纯氧焚烧,会造成烧渣与焚炉体黏结,钯回收率更低。焚燃炉结构及操作力式操作方式对减少飞扬损失影响很大。减少物理损失的措施很多。如:①出气口连接喷水雾回收装置1;②将废催剂与纸浆和有机黏合剂混合制粒焚烧,与焚烧粉状相比因增加了孔隙率,时间从16h缩短为6h,飞扬损失从2%降低为0.5% 。用制粒法处理多元(Au、Pd、P )/C废料,制成50~80 mm小球,风干后入炉焙烧,灰渣疏松多孔,金属易溶;③伴入 CaCO3浆化后焚烧。
2、还原:焚烧温度不高和过程的前期存在大量碳,焚烧气氛多为还原性,烧灰中的钯保持易溶金属状态。但多数情况下希望提高温度加快焚烧速度,焚烧后期不可避免地发生Pd氧化为化学惰性的、甚至王水都不溶的PdO。因此必须首先改善烧灰中钯的溶解活性:①最简单的方法是用甲醛或甲酸溶液浸泡还原(PdO + HCOOH —Pd + H 0 + CO2),使PdO还原为Pd;②氮气保护下降温。如针对含Pd 0.4%的分子筛废催化剂,600℃焚烧2h,升温至1000℃恒温1h, N2保护下降至室温,皆可使烧灰中的钯保持为易溶金属状态。
3、溶解:烧灰可用王水、HCl + H2O2、HCI + NaClO3溶解。王水溶解时氮氧化物严重污染环境,现多用HC+H2O2加热搅拌溶解。如焙烧温度≤590℃时,直接用HCI +H2O2浸出烧渣,Pd浸出率95% ~98%。
4、Pd溶液净化:Pd溶液中常含AI、Si、 Cu、Fe、Ca、Mg、Pb 等微量杂质元素,多用阳离子树脂交换分离杂质,或选择性萃取Pd。
5精炼:纯Pd溶液可直接浓缩结晶出蚕化钯。也可氨水配合后用水合肼还原出海绵钯,或在电解槽中电积出金属钯。前两个方法简单、快速,生产中多用。