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含贵金属废催化剂的回收利用价格及方法

时间:2022-09-21 15:50:51 作者:鼎锋贵金属回收 点击:

含贵金属废催化剂的回收利用价格及方法,贵金属由于具有特殊的原子结构,在催化反应中具有优良的活性、特殊的选择性和其它各种催化功能,被称为催化之王或工业维他命。贵金属作为催化剂使用时,使用最多的是铂、钯、银,其他均较少地用作催化剂。贵金属催化剂因其稀少故价格昂贵,一般使用后均进行回收。影响回收经济效益的主要因素是提高回收率的问题。贵金属废催化剂回收技术的难点是提高低品位贵金属的回收利用技术水平。

一、废铂催化剂的来源

铂的回收利用

以铂或铂族元素为活性组分的催化剂,大约80%应用于环境保护控制污染,20%左右应用于化工生产和石油炼制。

在环境保护上,催化剂主要用于处理汽车尾气,年耗贵金属32—34t,相当于世界产量的20%。研究表明,从汽车尾气废催化剂中回收贵金属铂的成本与由矿石冶炼基本相当。

废铂催化剂的回收工艺文献报导主要采用锌粉置换法和氯化铵法回收铂。锌法置换,即用锌粉将铂从溶液中以铂粉形式置换出来。工艺流程分别见图4-5。氯化铵法是用NH4C1将铂以(NH4)2PtCl6的形式结晶,加热至800-900℃制成铂粉。氯化铵沉铂反应:这两种工艺比较成熟,回收率可达80%左右,但其成本高,铂纯度也不理想。有文献报导,采用甲酸沉淀法回收率可达99.6%,铂纯度达99.9%。其工艺流程如图4-7所示。主要反应式为:溶剂萃取法是目前贵金属催化剂回收中研究最多而最具前途的一种先进工艺。此工艺不仅可大大提高收率,在一定程度上避免了二次污染。 

废钯催化剂的回收利用


贵金属回收

 

二、废钯催化剂的来源

海绵状钯能吸收大量氢气,是一种选择性良好的低温加氢催化剂。工业应用:对苯二甲酸(PTA)精制过程中用于4-CBA还原的钯碳催化剂,汽车尾气加氢净化氧化铝基钯催化剂等。失活原因:钯晶粒的增长使其比表面发生较大变化,杂质的覆盖和中毒。金属钯(Pd)具有优良的耐化学腐蚀能力、极好的高温性能、高的化学活性以及稳定的电学特性。流失并不很大,回收成为可能。回收工艺废钯催化剂的载体通常为氧化铝、硅胶、铝代硅酸盐、活性炭、石墨、软锰矿等。研究较多的是以氧化铝和活性炭为载体的废钯催化剂的回收。这两类废钯催化剂的产生量较大。氧化铝为载体的废钯催化剂中钯的回收方法有两类。第一类是溶解载体氧化铝回收钯的方法,它包括各种硫酸法和碱法。

硫酸法是先用质量分数为10-12%的H2SO4溶液浸出废催化剂中的氧化铝,过滤,滤渣在550~600℃下焙烧,然后再用硫酸溶液二次浸出焙烧渣中的氧化铝,过滤后即得钯含量较高的钯精渣。碱法是根据氧化铝与碱反应生成铝酸钠的原理,先将氢氧化钠与废催化剂共熔,再用水浸出熔融物中的铝酸钠,过滤后即得钯渣。

第二类是不溶解载体回收钯的方法,主要为各种氯化冶金法。采用气相高温氯化法时,在850~900℃下废催化剂与氯气接触1~3h,使99%以上的钯成为氯化物升华至气相中,用盐酸溶液吸收生成水溶性络合酸,然后再采用置换法制取钯沉淀物。由于氧化铝与氯气不反应,因此氯化冶金法未损及载体。

在废钯-炭催化剂中,钯的质量分数一般在0.40%以下,活性炭质量分数在99%以上,此外还含有少量有机物、铁及其它金属杂质。从该废催化剂中回收钯,一般是先用焚烧灰化的方法去除炭和有机物,然后再对烧渣(钯渣)进行化学加工,制备钯的化合物。

我国制药工业生产强力霉素的加氢反应使用C-Pd催化剂。它是以粉末状药用活性炭作载体,经与氯化钯、盐酸及还原剂处理后而制得的。其含钯量在1-2%(wt)。加氢反应完成后,催化剂失活,每天需要更换一次新的C-Pd催化剂。我国生产供出口强力霉素的上海、开封等4个制药厂统计,每年需要回收失效的C—Pd催化剂约60t,回收钯并深加工生产氯化钯回收约1800kg。 

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