專利名稱：一種從廢鈀碳催化劑中回收貴金屬鈀的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于對固體廢棄物回收利用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及回收廢鈀 碳催化劑中的貴金屬鈀的方法。
背景技術(shù)：
鈀碳催化劑在化工生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛，例如在氟呱啶、甲苯二異氰 酸酯合成及己內(nèi)酰胺精制、對苯二甲酸加氫精制等反應(yīng)均采用鈀碳催化劑。經(jīng)過 長期使用后，催化劑中的鈀被雜質(zhì)污染而失去活性，成為廢催化劑。由于鈀是貴 金屬，資源稀少，價格昂貴，對其再生回收具有重要意義。
鈀碳催化劑是以活性炭為載體，含鈀0.1~10%左右。廢鈀碳催化劑鈀含量相 對新鮮催化劑有所下降，廢催化劑表面覆蓋大量有機(jī)物，同時含有Fe、 Ni、 Cu 等雜質(zhì)。從廢鈀碳催化劑中回收鈀的方法主要分為火法冶金和濕法冶金兩類?；?法冶金法是將含鈀的廢催化劑經(jīng)高溫熔煉冨集后再用傳統(tǒng)方法回收；濕法冶金法 主要采用離子交換、電解、置換等工藝處理。這些方法大多流程長、成本高、鈀 回收率低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種從廢鈀碳催化劑中回收貴金屬鈀的方法，該方法 具有回收率高，工藝簡單，成本低，環(huán)境污染小等優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明的方法包括廢鈀碳催化劑焙燒、還原劑還原、無機(jī)強(qiáng)酸和氧化劑混合 溶液浸出、陽離子交換樹脂與氨絡(luò)合組合除雜、鹽酸酸化、二氯二氨絡(luò)亞鈀焙燒 及還原六個過程，制得產(chǎn)品金屬鈀。
本發(fā)明的一種優(yōu)選方案是
1) 焙燒過程用焙燒爐焙燒，焙燒溫度500-80(TC，優(yōu)選用管式爐焙燒，焙 燒溫度550-750'C，充分供氣。
2) 還原過程焙燒灰用還原劑還原，還原劑可以是甲酸、甲酸鈉或水合肼， 優(yōu)選甲酸作為還原劑，鈀灰與甲酸重量比為l: 0.1-1 (優(yōu)選l: 0.2-0.8)，還原溫
度50-90.C (優(yōu)選60-80'C)，還原時間2-6小時(優(yōu)選3-5小時)。
3) 浸出過程所用無機(jī)強(qiáng)酸可以是鹽酸、硫酸或硝酸，優(yōu)選鹽酸，所用氧 化劑可以是次氯酸鈉、雙氧水、氯酸鈉或高氯酸中的一種或兩種的混合溶液，優(yōu) 選為次氯酸鈉和雙氧水或氯酸鈉和雙氧水的混合溶液，其中次氯酸鈉與雙氧水的 重量比為l: 0.5-3，氯酸鈉與雙氧水的重量比為1: 1-4;無機(jī)強(qiáng)酸與氧化劑的
重量比為l: (1-8)，浸出溫度為60-100°C (優(yōu)選70-90'C)，浸出時間為3-8小 時(優(yōu)選4-7小時)。
4) 離子交換、氨絡(luò)合除雜過程將含鈀溶液用陽離子交換樹脂交換除雜， 優(yōu)選DOOl型陽離子交換樹脂，再將離子交換液用氨水充分絡(luò)合，控制p^8-11
(優(yōu)選pH-9-10)，過濾除雜。
5) 酸化過程將過濾后的氨絡(luò)合液用鹽酸酸化，控制pH=l-4 (優(yōu)選1. 5-3)， 得到二氯二氨絡(luò)亞鈀黃色沉淀，過濾，洗滌。
6) 焙燒、還原過程將二氯二氨絡(luò)亞鈀黃色沉淀放入焙燒爐焙燒，焙燒溫 度400-800'C (優(yōu)選500-700'C)，焙燒時間為2-7小時(優(yōu)選3-5小時)，再用 氫氣還原，得到金屬鈀。
本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)1)、工藝簡單，易于操作；2)、鈀回收率高，能達(dá)到 99%以上；3)、"三廢"少，處理簡單，環(huán)境污染小；4)、產(chǎn)品質(zhì)量好，金屬鈀 純度99.9%以上；5)、生產(chǎn)成本低。
具體實(shí)施例方式參考以下僅僅為說明而給出的實(shí)施例，本發(fā)明進(jìn)一步 的細(xì)節(jié)和優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚。需要說明的是，這些實(shí)施例并非用于限制本 發(fā)明的保護(hù)范圍。
實(shí)施例中采用的催化劑是工業(yè)上使用后的對苯二甲酸加氫精制用鈀碳催化 劑，該型新鮮鈀碳催化劑鈀含量0.5%左右，使用后鈀含量約0.3 0.4t實(shí)施結(jié) 果見表l。
實(shí)施例1:
取廢鈀碳催化劑10kg (干)，鈀含量為0.33% (wt)，放入管式爐進(jìn)行焙燒， 焙燒溫度為600'C，充分供氣，焙燒灰加入甲酸還原，加入量為每千克鈀灰加300 毫升甲酸，加熱至70'C，保持3小時，過濾，濾渣用鹽酸、次氯酸鈉、雙氧水
的水溶液浸出，其中鈀灰鹽酸次氯酸鈉雙氧水水=1 : 5 : 5 : 5 : 3，溫度
75'C，時間4小時，過濾，濾渣回收，濾液進(jìn)行離子交換，氨絡(luò)合，過濾，絡(luò)合 渣回收，絡(luò)合液酸化，酸化尾液收集，酸化沉淀烘干后放入焙燒爐，600'C下焙 燒4小時，用氫氣還原，得到產(chǎn)品金屬鈀32.71g。 實(shí)施例2:
取廢催化劑10kg (干)，鈀含量為0.33% (wt)，放入管式爐進(jìn)行焙燒，焙燒
溫度為650'C，充分供氣，焙燒灰加入甲酸還原，加入量為每千克鈀灰加400毫 升甲酸，加熱至75'C，保持4小時，過濾，濾渣用鹽酸、次氯酸鈉、雙氧水的 水溶液浸出，其中鈀灰鹽酸次氯酸鈉雙氧水水=1 : 6 : 5 : 8 : 4，溫度 80'C，時間5小時，過濾，濾渣回收，濾液進(jìn)行離子交換，氨絡(luò)合，過濾，絡(luò)合 渣回收，絡(luò)合液酸化，酸化尾液收集，酸化沉淀烘干后放入焙燒爐，550'C下焙 燒4.5小時，用氫氣還原，得到產(chǎn)品金屬鈀32.79g。 實(shí)施例3:
取廢催化劑10kg (干)，鈀含量為0.33% (wt)，放入管式爐進(jìn)行焙燒，焙燒 溫度為70(TC，充分供氣，焙燒灰加入甲酸還原，加入量為每千克鈀灰加500毫 升甲酸，加熱至80'C，保持5小時，過濾，濾渣用鹽酸、次氯酸鈉、雙氧水的
水溶液浸出，其中鈀灰鹽酸氯酸鈉雙氧水水=1 : 7 : 5 : 10 : 3，溫度85
'C，時間6小時，過濾，濾渣回收，濾液進(jìn)行離子交換，氨絡(luò)合，過濾，絡(luò)合渣 回收，絡(luò)合液酸化，酸化尾液收集，酸化沉淀烘干后放入焙燒爐，550'C下焙燒 4小時，用氫氣還原，得到產(chǎn)品金屬鈀32.75g。
表1試驗(yàn)結(jié)果
實(shí)施例 廢催化劑中含鈀 產(chǎn)品金屬鈀 金屬鈀純度鈀回收率 (g) (g) (%) (%)
1 33 32.71 99.95 99.07
2 33 32.79 99.94 99.30
3 33 32.75 99.92 99.1權(quán)利要求
1、一種從廢鈀碳催化劑中回收貴金屬鈀的方法，其特征在于包括以下連續(xù)步驟a)、將廢催化劑焙燒，焙燒溫度是500-800℃；b)、焙燒灰用還原劑還原，還原劑是甲酸、甲酸鈉或水合肼；鈀灰與還原劑重量比為1∶0.1-1，還原溫度50-90℃，時間為2-6小時；c)、用無機(jī)強(qiáng)酸和氧化劑浸出；無機(jī)強(qiáng)酸與氧化劑的重量比為1∶1-8，浸出溫度為60-100℃，浸出時間為3-8小時；d)、浸出液經(jīng)除雜，再進(jìn)行氨絡(luò)合，控制pH值為8-10；e)、氨絡(luò)合濾液用酸化，控制pH值為1-4，得到二氯二氨絡(luò)亞鈀黃色沉淀，沉淀進(jìn)行焙燒，焙燒溫度300-800℃，時間2-7小時，然后經(jīng)還原得到產(chǎn)品金屬鈀。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于催化劑在管式爐中焙燒，焙燒溫度 550-750'C，充分供氣。
3. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于鈀灰與還原劑重量比為1: 0.2-0.8，還 原溫度60-80 'C ，還原時間3-5小時。
4. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所用無機(jī)強(qiáng)酸是鹽酸、硫酸或硝酸。
5. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于所用無機(jī)強(qiáng)酸是鹽酸。
6. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所用氧化劑是次氯酸鈉、雙氧水、氯 酸鈉或高氯酸中的一種或兩種的混合溶液。
7. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所用氧化劑是次氯酸鈉和雙氧水或氯 酸鈉和雙氧水的混合溶液，其中次氯酸鈉與雙氧水的重量比為1: 0.5-3，氯酸鈉與雙 氧水的重量比為l: 1-4。
8. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于無機(jī)強(qiáng)酸與氧化劑的重量比為1: 2-8， 浸出溫度為70-90'C，浸出時間4-7小時。
9. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于將浸出液用陽離子交換樹脂交換除雜， 再將離子交換液用氨水充分絡(luò)合，控制優(yōu)選p^9-10，過濾除雜。
10. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于將氨絡(luò)合液用鹽酸酸化，控制PH 1.5-3，得到二氯二氨絡(luò)亞鈀黃色沉淀，過濾，洗滌后將二氯二氨絡(luò)亞鈀沉淀放入焙 燒爐焙燒，焙燒溫度400-70(TC，時間3-5小時，再用氫氣還原得到產(chǎn)品金屬鈀。
全文摘要
本發(fā)明屬于對固體廢棄物回收利用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及回收廢鈀碳催化劑中的貴金屬鈀的方法。該方法包括焙燒、還原、浸出、離子交換除雜、氨絡(luò)合、酸化、焙燒、氫還原，得到金屬鈀。本發(fā)明工藝簡單、生產(chǎn)成本低，鈀回收率大于99％，金屬鈀純度大于99.9％。
文檔編號C22B11/00GK101186971SQ20061009787
公開日2008年5月28日 申請日期2006年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月17日
發(fā)明者孫盛凱, 李玉杰, 王金質(zhì), 賈艷秋, 金漢強(qiáng), 偉 黃 申請人:南化集團(tuán)研究院