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可由鉑金屬的自然合金分出 [1]。鈀在地球上的儲量,采掘冶煉較為困難,屬稀貴金屬系列金、銀、鉑、鈀、釕、銥的范疇。鈀在地殼中的含量為0.0006ppm,常與其他鉑系元素一起分散在沖積礦床和砂積礦床的多種礦物(如原鉑礦、硫化鎳銅礦、鎳黃鐵礦等)中。立礦物有六方鈀礦、鈀鉑礦引、一鉛四鈀礦、銻鈀礦、鉍鉛鈀礦、錫鈀礦等,還以游離狀態(tài)形成自然鈀。
工業(yè)生產(chǎn)可從礦石用干法制造;亦可以銅、鎳的硫化礦制取銅、鎳的生產(chǎn)過程中生成的副產(chǎn)物作為原料,用濕法冶煉制得。濕法把已提取鎳、銅后的殘留組分作為原料,加入王水進行抽提,過濾,向濾液中加入氨和鹽酸進行反應,生成氯鈀酸銨沉淀。經(jīng)精煉,過濾,把氯鈀酸銨用氫氣還原,制得約99.95%鈀成品。
鈀膜
通常由鈀合金軋制而成,可制成膜片(稱鈀膜)和膜管(稱鈀管) [3]。膜厚通常為50~100微米。主要用于氫氣的純化,其原理是溶解——擴散模式,擴散的驅動力為膜兩側的氫分壓差。在300-500℃下,將原料氫加壓通入膜的一側時,氫分子在膜表面化學吸附并解離成氫原子,后者溶解于鈀合金中形成氫化物,體積很小的氫原子位于鈀合金晶格的間隙,可以自由移動。在濃度梯度的驅動下,氫原子擴散到膜的另一側并析出,重新結合成氫分子后脫附。
除氫氣及其同位素之外,其他任何氣體均不能透過鈀膜,故可利用鈀膜獲得純氫。氫透過鈀膜的速率與溫度、膜厚及膜兩側的氫分壓差△P有關。升高溫度,增大△P及減小膜厚,都會使透氫率增加。但溫度過高,會增加能耗并降低膜的物理強度。因此,溫度通??刂圃?00℃左右。某些雜質可導致膜中毒,降低膜的透氫性能,甚至使膜遭到破壞。能引起鈀中毒的物質有:汞、砷化物、鹵化物、油蒸氣、含硫和含氨物質以及粉塵等。鈀合金可制成管狀(鈀管)或膜片(鈀膜)。
鈀合金管
俗稱鈀管,用于氫氣的純化。純鈀的機械性能差、易氫脆,故鈀管的材料一般是鈀與1B與VIII族元素形成的合金。常用的鈀管材料中,銀約占25%,其他成分(如金等)的含量<5% [4]。