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废钯炭催化剂的回收与提纯:
我国制药工业生产强力的加氢反应使用钯-碳催化剂。它是以粉末状药用活性炭作载体,经与、盐酸及还原剂处后制得的。其含钯量在1%~2%(质量分数)。加氢反应完成后,催化剂失活,每天需要更换一次新的催化剂。再加上其他产品需要,钯催化剂的用量很大[2]。目前,国内钯有限,生产数量很少,远远不能满足需要。大部分仍靠进口。因此,处废钯催化剂以回收贵金属钯,对于解决钯短缺具有重要意义。
从废钯-炭催化剂中回收钯的方法有多种:王水回收法;氧化焙烧、盐酸浸出法;烧碱浸出法;焚烧炉系统法等。
1、废钯-炭催化剂回收工艺流程:废钯-炭催化剂回收钯的工艺流程如下:废钯-炭催化剂→焙烧→水合肼还原→王水溶解→赶硝→调氨→水合肼还原→海绵钯精制。
1)焙烧:先将失活的钯-炭催化剂研磨成100目细粉.用90℃热水浸泡1h。过滤干燥去除其中的外表杂质。再将其置于马弗炉中于550~600℃下焙烧2h,去除其中的有机杂质。
2)水合肼还原:称取7.5kg经培烧后的钯炭加适量水浸泡,加入300g氢氧化钠后升温,升温至80℃后,边搅拌边缓慢加入7.5L水合肼。保温3h后自然冷却,待温度降至30℃左右时,将上层清液吸出,再加适量纯化水混洗钯精渣,重复以上操作4~5次,将钯精渣洗至接近中性。
3)王水溶解:将钯精渣转移至硝化釜中,滴加已配好的王水。升温至80℃左右,计时反应3h。
王水配制方法:①配比1,硝酸为试剂硝酸,8.7kg硝酸+37.0kg盐酸;②配比2,硝酸为,6.3kg硝酸+39.0kg盐酸。 钯的回收率主要取决于王水溶解的操作条件,为此通过实验确定适宜的反应温度、反应时间和王水加入量。
4)反应温度对钯回收率的影响:在反应时间8h、钯精渣与王水(配比1)质量比为1∶8的条件下,钯回收率随反应温度的变化,反应温度低于60℃时,因反应速度太慢,钯不能被王水充分溶解,钯回收率只有86%左右。当反应温度为80~90℃时,钯回收率可提高到97%左右。因此,适宜的反应温度应为80~90℃。
钯催化剂应用围较广,特别适用于化工、食品、机械、仪器仪表、家用电器、烘漆喷漆、汽车制造、彩钢制造、绝缘材料、制鞋、印刷等行业排放的含有芳烃、含氧等有机物及一氧化碳等有害废气的催化燃烧。
钯催化剂主要规格及技术指标粒度Φ4-5mm/Φ3-5mm抗压强度≥50N/粒堆积密度0.65-0.75Kg/L比表面积~250m2/g建议使用空速5000-15000h-1外观淡颗粒。