鈀、鉑在工業(yè)上的主要用途是作為催化劑使用,而且都與加氫或脫氫過程有關(guān),例如鈀炭催化劑、鉑炭催化劑是化工、醫(yī)藥和醫(yī)藥中間體、香料、農(nóng)藥、化妝品及高分子改性材料等領(lǐng)域加氫反應(yīng)的催化劑,具有選擇性好、活性高、壽命長等特點。含鈀或鉑的化合物在電子元器件的生產(chǎn)中起著重要作用,通過電鍍或調(diào)成漿料的方法,將含鈀(鉑)配合物涂布到有關(guān)器件的表面,使有關(guān)器件具有特定的電性能。
廢鈀碳是指暫時失去使用價值的鈀碳或鈀合金。鈀碳制品使用過程中的新舊更替現(xiàn)象是必然的,由于鈀碳制品的腐蝕、損壞和自然淘汰,每年都有大量的廢舊鈀碳產(chǎn)生。如果隨意棄置這些廢舊鈀碳,既造成了環(huán)境的污染,又浪費了有限的鈀碳資源。世界大部分鈀碳都能以再生鈀碳的形式循環(huán)利用,工業(yè)發(fā)達(dá)國家再生鈀碳產(chǎn)業(yè)規(guī)模大,再生鈀碳循環(huán)使用比率高。由于市場需求強(qiáng)勁,中國有色鈀碳產(chǎn)業(yè)的發(fā)展突飛猛進(jìn),中國已成為世界有色鈀碳的生產(chǎn)和消費大國,中國的再生鈀碳產(chǎn)業(yè)在世界再生鈀碳產(chǎn)業(yè)的發(fā)展中有著舉足輕重的地位。
從廢鈀炭催化劑中回收鈀的方法,鈀碳回收涉及一種采用直接溶解貴金屬的方法來回收廢鈀炭催化劑中鈀的方法。其特征在于其回收過程是將廢鈀炭催化劑與灰化劑碳酸鈣混合漿化均勻后進(jìn)行焙燒,使廢催化劑中的有機(jī)物和碳氧化,再將焙燒殘留物用鹽酸蒸煮后再加入過氧化氫蒸煮后過濾,再將濾渣洗滌,濾液和洗滌液合并調(diào)節(jié)pH值為6.5-7.5再用甲酸還原得到粗鈀粉。該鈀碳回收的方法,采用直接溶解貴金屬的方法來回收廢鈀炭催化劑中的鈀,提出回收鈀粉的新工藝,較之傳統(tǒng)工藝流程短、環(huán)境友好、金屬回收率高。給出了佳工藝參數(shù),鈀的回收率≥99.50%。
鈀碳在有機(jī)溶劑中使用時在氮氣保護(hù)下進(jìn)行。過濾時濾渣不能進(jìn)行干燥。[如果效率降低,可以先用有機(jī)溶劑洗出吸附的有機(jī)分子,然后堿洗,注意堿濃度不要過高,避免鈀損失,然后還原得到恢復(fù)部分活性的催化劑。堿洗液可以電解回收金屬鈀。這種回收方式只是把堵住孔道的焦油部分的處理了一下,對可逆中毒有效果。一般催化劑再生,是廢催化劑焚燒變成鈀灰,在精煉金屬鈀,做成鈀的前驅(qū)體用來作催化劑。這樣可以盡量多的回收鈀。
碳催化劑廢料處理的三個主要方法: 1.焚燒法,這是一種常用的方法,在高溫條件下對鈀碳催化劑進(jìn)行去碳處理,通過碳燃燒生成二氧化碳化合物揮發(fā),這里所說的碳就是鈀碳的載體活性碳,當(dāng)碳燃盡后剩余的燒灰中含有鈀,將所得的燒灰進(jìn)行濕法溶解,形成含鈀溶液后進(jìn)行還原成海綿鈀后再過濾烘焙熔煉。 2.高溫氯化揮發(fā)法,是指在高溫條件下加入氯化物,使鈀以氯化物的形式揮發(fā),然后通過一些工藝方法吸收后再進(jìn)行提純,此種方法對設(shè)備有較大的要求,需要耐腐蝕性與抗高溫,一般多為大型企業(yè)使用。 3.濕法處理法,這種方法一般在有機(jī)物多時使用,比如含焦油較多時的鈀碳廢料,此方法采用有機(jī)溶劑去除有機(jī)物等雜質(zhì),將鈀碳廢料浸溶成含鈀溶液,再通過還原劑進(jìn)行還原出鈀粉來,然后過濾熔煉成金屬鈀。
鈀碳的提純:鈀合金可制成膜片(稱鈀膜),鈀膜的厚度通常為0.1mm左右。主要于氫氣與雜質(zhì)的分離。鈀膜純化氫的原理是,在300-500℃下,把待純化的氫通入鈀膜的一側(cè)時,氫被吸附在鈀膜壁上,由于鈀的4d電子層缺少兩個電子,它能與氫生成不穩(wěn)定的化學(xué)鍵(鈀與氫的這種反應(yīng)是可逆的),在鈀的作用下,氫被電離為質(zhì)子其半徑為1.5×1015m,而鈀的晶格常數(shù)為3.88×10-10m(20℃時),故可通過鈀膜,在鈀的作用下質(zhì)子又與電子結(jié)合并重新形成氫分子,從鈀膜的另一側(cè)逸出。在鈀膜表面,未被離解的氣體是不能透過的,故可利用鈀膜獲得高純氫。雖然鈀對氫有特的透過性能,但純鈀的機(jī)械性能差,高溫時易氧化,再結(jié)晶溫度低,易使鈀管變形和脆化,故不能用純鈀作透過膜。在鈀中添加適量的IB族和Ⅷ族元素,制成鈀合金,可改善鈀的機(jī)械性能。就可以提高鈀碳的純度價格也就會比一般的鈀碳回收價格高很多。
鈀碳催化劑是一種廣泛應(yīng)用于石油化工、醫(yī)藥工業(yè),香料行業(yè)、染料行業(yè)或是其它精細(xì)化工行業(yè)中,起到催化氫化反應(yīng)的一個作用等,是現(xiàn)代工業(yè)不可缺少的重要組成部分。在這些用到鈀碳的生產(chǎn)過程中,會產(chǎn)生失去活性的廢鈀碳,這類型的廢鈀碳含量不一,所以廢鈀碳回收價格從幾千到幾十萬都不等,主要看其中含量多少決定的。
廢鈀碳的重要成分活性炭就像一個帶有磁鐵的海綿,而渾濁有害的氣體就像是微小的鐵離子,遇到活性炭就自動的被吸附到孔隙中,真的是天然的空氣凈化劑,而且無害。4S車店內(nèi)銷售的活性炭包一般是用木質(zhì)活性炭制成的,因為木質(zhì)活性炭比重更輕,吸附能力也比煤質(zhì)的好,也廣泛的被應(yīng)用于家具除味。工業(yè)的氣體凈化因為用量多,氣體只要達(dá)到正常的標(biāo)準(zhǔn)即可,大部分采用的是煤質(zhì)活性炭,也為用戶節(jié)約了成本。
廢鈀碳回收的技巧: 1.采用電解退鈀設(shè)備,以石墨板為陰極,不銹鋼滾筒為陽極,滾筒上有許多細(xì)孔。檸檬酸鈉和亞硫酸鈉為電解液,鍍鈀件從滾筒首端進(jìn)入,從滾筒尾端送出。鍍件表層上的鈀進(jìn)入電解液,鍍件基體完全無損可返回從新電鍍應(yīng)用。鈀回收率97—98%,鈀粉純度99.9%。 2.廢鈀碳電池含鈀52.55%、含鋅42.7%。鋅為負(fù)極,氧化鈀為正極涂在銅網(wǎng)骨架上。采用稀硫酸分手浸鋅和銅,鈀粉間接熔錠。稀硫酸浸銅時參加氧化劑, 含鋅液經(jīng)濃縮結(jié)晶消費硫酸鋅,含銅液濃縮結(jié)晶消費硫酸銅。鋅回收率>98%,鈀回收率98%,鈀錠純度>99%。