專利名稱：回收低鈀含量廢催化劑的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于化學(xué)工業(yè)中催化劑回收技術(shù)。
目前，在石化工業(yè)中使用鈀催化劑的種類很多，可以分為(1)、碳二選擇加氫鈀催化劑，該催化劑把碳二餾分的乙炔選擇加氫除去，催化劑擔(dān)體為氧化鋁，含鈀0.03～0.035％；(2)、碳三選擇加氫鈀催化劑，該催化劑選擇加氫除去碳三餾分的丙炔及丙二烯，催化劑擔(dān)體為氧化鋁，含鈀0.03％；(3)、碳三液相選擇加氫鈀催化劑，含鈀0.3％；(4)、裂解汽油一段加氫鈀催化劑，含鈀0.3％；(5)、對苯二甲酸精制鈀活性碳催化劑，含鈀0.5％。按鈀含量多少可以把鈀催化劑分為三類，1、含鈀5％以上的高含量的鈀催化劑；2、含鈀0.3％～0.5％的中鈀含量的鈀催化劑；3、含鈀0.03％的低鈀含量的鈀催化劑。鈀催化劑的擔(dān)體為氧化鋁、活性碳、碳酸鈣、硅膠等。
從廢鈀催化劑中回收鈀方法很多，主要采用酸分解，把鈀溶解出變成氯鈀酸，然后采取置換、沉淀等化學(xué)方法予以濃縮、分離出粗鈀，再經(jīng)化學(xué)精制成純鈀。這種方法對于含鈀大于0.3％高鈀含量的廢催化劑是可以使用的，在CA美國化學(xué)文摘70卷70377中報導(dǎo)，從廢催化劑中回收鈀的技術(shù)，在CA77，103748蘇聯(lián)哈薩克斯坦科學(xué)院院報化學(xué)部分，報導(dǎo)了由廢鈀催化劑回收鈀的技術(shù)，CA94，6310美國稀有金屬冶煉雜志(J.Less-common Met)，報導(dǎo)了由廢鈀活性碳催化劑回收鈀的技術(shù)，中國礦冶雜志，在1991，35(2)，112-21中報導(dǎo)了抽提法回收鈀的技術(shù)，在中國貴金屬雜志，1993，14(2)，43-4中，并在CA119，164562中報導(dǎo)了鈀活性碳催化劑回收鈀的技術(shù)。
從大量的文獻(xiàn)來看，回收高、中鈀含量的鈀催化劑已經(jīng)成功，并廣泛用于工業(yè)生產(chǎn)中。但是，對于回收低鈀含量的鈀催化劑，還未見報導(dǎo)。原因是催化劑中鈀含量太低，采用傳統(tǒng)的回收方法，則要消耗大量化工原料及能源，而回收到的鈀的價值小于開支。如回收一噸含0.03％的鈀催化劑，只能得到二百多克鈀，產(chǎn)值不足一萬元，成本太高，很不經(jīng)濟(jì)。鈀催化劑長期使用以后，活性降低，在大修時卸出，若不回收，則浪費了貴金屬資源，并且污染環(huán)境。
本發(fā)明的目的是尋找一種經(jīng)濟(jì)地回收低鈀含量的鈀催化劑的技術(shù)，利用吸附劑把含鈀液內(nèi)的微量鈀吸附在吸附劑上，與大量不含鈀的液體分開，經(jīng)處理吸附劑回收鈀，本發(fā)明工藝簡單，設(shè)備少，成本低，經(jīng)濟(jì)效益好，無污染。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是將廢鈀催化劑進(jìn)行予處理，經(jīng)過用酸分解，使鈀變成氯鈀酸進(jìn)入溶液；然后將氯鈀酸溶液經(jīng)過裝有吸附劑的吸附柱，所用的吸附劑選用活性碳、焦炭、離子交換樹脂、大孔硅膠、13A分子篩、硅藻土、白土；當(dāng)吸附劑飽和以后，將吸附劑取出，經(jīng)過焚燒，再經(jīng)過化學(xué)精制，得到純鈀粉。
將廢鈀催化劑進(jìn)行予處理，首先用酸及氧化劑使廢鈀催化劑分解，溶出鈀。酸分解采用氧化劑，可選用H2O2、NaClO、Cl2，以及酸，HCl、H2SO4、HNO3，得到含鈀幾十PPm的稀氯鈀酸。在常溫、常壓下自上而下進(jìn)入裝有吸附劑的吸附柱內(nèi)，所用的吸附劑選用活性碳、焦炭、離子交換樹脂、大孔硅膠、13A分子篩、硅藻土、白土；鈀吸附在吸附劑上，不含鈀的液體從下部流出不被吸附，這樣把鈀濃縮了上萬倍，然后只需要處理極少量的吸附劑。當(dāng)吸附劑飽和以后，將吸附劑取出，用水洗至中性，在馬福爐內(nèi)1000℃高溫下燒至恒重，用王水溶解、過濾，濾液中含氯鈀酸，用鋅還原成純鈀粉。粗鈀精制采用傳統(tǒng)的方法，用氯鈀酸銨法脫出非貴金屬，用二氯二氨絡(luò)亞鈀法脫出貴金屬。鈀粉純度達(dá)99.9％以上，鈀回收率為95％。
本發(fā)明不但可以回收低鈀含量催化劑，也可以處理含鈀量較高的或其它擔(dān)體的鈀催化劑，如含鈀0.3％～0.4％的鈀活性碳催化劑，以及含鈀0.3％碳三液相加氫及裂解汽油一段加氫鈀催化劑。
采用本發(fā)明的回收技術(shù)，可以很經(jīng)濟(jì)地回收低鈀含量的鈀催化劑，鈀吸附在吸附劑上，不含鈀的液體從下部流出不被吸附，這樣把鈀濃縮了上萬倍，然后只需要處理極少量的吸附劑便可以回收鈀，本發(fā)明工藝簡單，設(shè)備少，成本低，經(jīng)濟(jì)效益好且無污染。
實施例1取廢鈀催化劑10公斤裝入桶內(nèi)，加入6N鹽酸5～10升及漂白粉0.5～1公斤。由于鈀催化劑的擔(dān)體為氧化鋁，其耗酸量決定其晶形結(jié)構(gòu)。液體要漫過催化劑，在室溫反應(yīng)一小時，過濾、用水洗至無鈀，濾液與洗液合在一起，進(jìn)吸附柱。試驗室吸附柱采用內(nèi)徑20mm，高0.5m的玻璃管，下部裝一玻璃考克以控制流速，裝入活性碳吸附劑，高度200～300mm，倒入含鈀液，調(diào)節(jié)底部考克控制流速，經(jīng)常檢測底部有無鈀液流出，如果有鈀液流出，則降低流速。當(dāng)吸附劑飽和以后，停止進(jìn)料，用水洗至中性，拆開吸附柱，取出吸附劑，在100℃干燥，送至馬福爐，于1000℃燒至恒重。把煅燒物取出，用王水加溫溶解一小時，過濾、用水洗濾渣，洗至無鈀，把濾液和洗液含在一起，加鋅粒還原，當(dāng)PH＝3～4時，還原完畢，過濾，濾液和洗液經(jīng)檢測無鈀棄之。鈀粉內(nèi)還含有少量沒有反應(yīng)的鋅，用稀鹽酸浸泡，使鋅變成氯化鋅，過濾除去，用水洗鈀粉至中性，干燥，得到純度大于99.9％的鈀粉，鈀回收率為95％。鈀粉的分析結(jié)果為Pt＜0.0008％Au＜0.0006％Ir＜0.0010％Mg 0.0017％Fe 0.0013％Pb＜0.0012％Ni＜0.0012％Al＜0.0018％Cu＜0.0006％Ag＜0.0005％Rh＜0.0005％Pd 99.99％實施例2吸附劑為大孔硅膠，其它條件同例1。
實施例3吸附劑為13A分子篩，其它條件同例1。
實施例4吸附劑為離子交換樹脂，其它條件同例1。
實施例5
吸附劑為焦炭，其它條件同例1。
實施例6吸附劑為硅藻土，其它條件同例1。
實施例7；吸附劑為白土，其它條件同例1。
實施例8中試放大采用內(nèi)徑75mm，高1m的有機玻璃管制的吸附柱，上、下為法蘭連接，上、下各有閥門一個，柱的下部有分水器，阻止吸附劑漏出。裝入活性碳吸附劑，高度0.5m，在常溫常壓下操作，由下部閥門控制流速，以不漏鈀為準(zhǔn)，其它條件同例1。
實施例9工業(yè)生產(chǎn)采用內(nèi)徑200mm，高2m的有機玻璃管制的吸附柱，上、下為法蘭連接，上、下各有閥門一個，柱的下部有分水器，阻止吸附劑漏出。裝入活性碳吸附劑，高度1m，在常溫常壓下操作，由下部閥門控制流速，以不漏鈀為準(zhǔn)，其它條件同例1。含鈀液儲存在地面上的儲罐，用耐酸泵把含鈀液送到高位槽，然后靠液位差流入吸附柱的上部，不含鈀的液體由下部流人下水道排出。
權(quán)利要求
1.回收低鈀含量廢催化劑的方法，其特征在于a、將廢鈀催化劑進(jìn)行予處理，經(jīng)過酸分解，使鈀變成氯鈀酸進(jìn)入溶液；b、將氯鈀酸溶液經(jīng)過裝有吸附劑的吸附柱，所用的吸附劑選用活性碳、焦炭、離子交換樹脂、大孔硅膠、13A分子篩、硅藻土、白土；c、當(dāng)吸附劑飽和以后，將吸附劑取出，經(jīng)過焚燒，再經(jīng)過化學(xué)精制，得到純鈀粉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回收低鈀含量廢催化劑的方法，其特征在于將廢鈀催化劑進(jìn)行予處理，首先用酸及氧化劑使廢鈀催化劑分解溶出鈀，酸分解采用氧化劑，可選用H2O2、NaClO、Cl2，漂白粉，以及酸HCl、H2SO4、HNO3，得到含鈀幾十PPm的稀氯鈀酸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回收低鈀含量廢催化劑的方法，其特征在于當(dāng)吸附劑飽和以后，將吸附劑取出，用水洗至中性，在馬福爐內(nèi)1000℃高溫下燒至恒重，用王水溶解、過濾，濾液中含氯鈀酸，用鋅還原成純鈀粉，粗鈀精制采用傳統(tǒng)的方法，用氯鈀酸銨法脫出非貴金屬，用二氯二氨絡(luò)亞鈀法脫出貴金屬。
全文摘要
本發(fā)明屬于化工生產(chǎn)中鈀催化劑回收技術(shù),可以很經(jīng)濟(jì)地回收低鈀含量的鈀催化劑,由于吸附劑能選擇地把鈀吸附在吸附柱上,與大量不含鈀的液體分開,使鈀濃縮了上萬倍,然后只需要處理極少量的吸附劑便可以回收鈀,本發(fā)明工藝簡單,設(shè)備少,成本低,經(jīng)濟(jì)效益好且無污染。
文檔編號B01J38/00GK1186718SQ96114679
公開日1998年7月8日 申請日期1996年12月30日 優(yōu)先權(quán)日1996年12月30日
發(fā)明者韋士平, 周風(fēng)英, 韋麗, 韋華, 韋路 申請人:韋士平