專利名稱：一種從廢鈀/鈣催化劑中回收制備氯化鈀的工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種從廢鈀催化劑中回收鈀的工藝，尤其涉及一種從廢鈀/鈣催化劑中回收制備氯化鈀的工藝，具體適用于確?；厥蘸舐然Z的純度、催化活性、鈀回收率均達(dá) 99%以上。
背景技術(shù)：
鈀是一類高效、不可替代的催化劑，被廣泛的應(yīng)用在化工、航天、醫(yī)藥等領(lǐng)域。由于鈀在地殼中含量稀少、分布不均，且提取復(fù)雜，因而其價(jià)格十分昂貴，為此，在實(shí)際的應(yīng)用過程中，人們常設(shè)法通過回收利用的方法延長其使用壽命，故鈀的回收利用具有很重要的現(xiàn)實(shí)意義與經(jīng)濟(jì)價(jià)值。目前的文獻(xiàn)報(bào)道或?qū)＠夹g(shù)中，雖然有關(guān)于廢鈀催化劑的處理工藝，但其主要是針對單質(zhì)鈀在常用載體如碳或氧化鋁中的鈀回收方法，即從廢Pd/c或廢Pd/A1203催化劑中提取鈀的方法，但對于如何從廢Pd/Ca催化劑中回收鈀則沒有相關(guān)報(bào)道，而許多加氫反應(yīng)都需要用到Pd/Ca催化劑，因此研究如何從廢Pd/Ca催化劑中回收鈀，將對降低加氫反應(yīng)成本具有重大意義，而上述從廢Pd/C或廢Pd/A1203催化劑中提取鈀的方法均不適用于從廢Pd/Ca催化劑中回收鈀。中國專利專利號為ZL200710009132.0，授權(quán)公告日為2009年9月9日的發(fā)明專
利公開了一種從廢負(fù)載鈀加氫催化劑中回收金屬鈀和氯化鈀的方法，該發(fā)明提供一種從廢的負(fù)載鈀加氫催化劑，特別是從廢的林德拉催化劑中回收高純度金屬鈀和氯化鈀的方法， 其先使用溶劑去除廢的負(fù)載鈀加氫催化劑表面附著的有機(jī)物雜質(zhì)，然后在經(jīng)處理過的催化劑中加酸分解去除載體中的碳酸鹽，得粗鈀，再用鹽酸-雙氧水將粗鈀氧化溶解成氯亞鈀酸，得鈀溶液，然后在鈀溶液中加入氨水進(jìn)行氨化，使Pb、Bi等無機(jī)雜質(zhì)成為沉淀物后過濾去除，再使用還原劑從鈀氨溶液中還原沉淀出高純度的海綿狀金屬鈀，然后用鹽酸-雙氧水將海綿鈀氧化溶解再蒸干得高純度的氯化鈀。雖然該工藝能夠從含Pd/Ca的廢催化劑， 即廢林德拉催化劑中回收制備氯化鈀，但其仍有以下缺陷首先，雖然其獲得的氯化鈀回收率能夠確保高于97%，但其最終得到的鈀含量卻只有59. 5%，其回收率、催化活性均太低，故回收制備效果較差；其次，該發(fā)明第一步采取的溶劑洗滌步驟不僅成本較高、花費(fèi)時間較長，而且并沒有起到提高鈀回收率的效果，畢竟其最終獲得的鈀含量比較低，因而從整體上看，該步驟增加了生產(chǎn)成本；第三，該發(fā)明僅僅使用鹽酸來溶解載體碳酸鈣，沒有考慮到在氯元素處于較高濃度時，部分鈀也會被溶解，為此，至少損失了 3%左右的鈀，從而減弱了鈀的回收效果；第四，其采用鹽酸和雙氧水來溶解粗鈀，雖然能夠避免NOX氣體的產(chǎn)生，但其以犧牲反應(yīng)效果為代價(jià)，降低了粗鈀的溶解率，直接影響了鈀的回收；第五，該發(fā)明在過濾后是直接使用，而沒有采取配套的洗滌措施，工藝粗糙，導(dǎo)致再次損失了部分鈀，從而進(jìn)一步降低了鈀的回收效果
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的回收制備效果較差、工藝粗糙、成本較高的缺陷與問題，提供一種回收制備效果較好、工藝精細(xì)、成本較低的從廢鈀/鈣催化劑中回收制備氯化鈀的工藝。為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案是一種從廢鈀/鈣催化劑中回收制備氯化鈀的工藝，該工藝依次包括以下步驟
鈀/鈣初步分離先將摩爾濃度為4mol/L的鹽酸在攪拌的條件下加進(jìn)廢催化劑中，廢催化劑與鹽酸的質(zhì)量體積比g :mL為1 :8 - 12，然后加入鐵粉，廢催化劑中的鈀與鐵粉的摩爾比為1 :0. 8 - 2. 0，溶解5 - 15分鐘后，再加熱沸騰3 - 10分鐘，然后冷卻過濾，再用2mol/ L的鹽酸對濾渣洗滌2次以得到粗鈀；
王水溶解先在上述粗鈀中加入王水，粗鈀和王水的質(zhì)量體積比g :mL為1 :8 - 12， 溶解10分鐘，然后將溶液煮沸至近干，再加入濃鹽酸進(jìn)行趕硝，濃鹽酸與王水的體積比為 1:4，該趕硝過程重復(fù)進(jìn)行4次，趕硝后得到硝后溶液，硝后溶液的pH值為1 - 3 ；
氨水氨化在上述硝后溶液中加入濃氨水進(jìn)行氨化，直至溶液的PH值3 9，氨化過程的溫度控制在20 - 60°C ；
鹽酸酸化結(jié)晶先在上述氨化后的溶液中加入濃鹽酸進(jìn)行酸化，直至溶液的PH值為 1-3，酸化過程的溫度控制在40 - 60°C，然后冷卻過濾，再用1 - 3mol/L的鹽酸對濾渣洗滌 3次以得到黃色沉淀物；
水合胼還原先在上述黃色沉淀物中加入濃氨水進(jìn)行溶解，直至溶解液的PH值3 9，溶解過程的溫度控制在40 - 60°C，然后冷卻過濾，再用1 - 2mol/L的稀氨水對濾渣洗滌2 - 3 次，然后在濾液中加入質(zhì)量百分比濃度為50%的水合胼，廢催化劑中的鈀與水合胼的摩爾比為1 :8 - 15，再在50 - 100°C的條件下進(jìn)行攪拌，攪拌10分鐘后冷卻過濾，再用去離子水對濾渣洗滌3 - 5次以得到海綿鈀；
氧化溶解制備氯化鈀先將上述海綿鈀放入反應(yīng)器中，然后在攪拌條件下加入王水進(jìn)行溶解，海綿鈀與王水的質(zhì)量體積比g :mL為1 :8，溶解10分鐘，再加熱煮沸至近干，然后加濃鹽酸進(jìn)行趕硝，濃鹽酸與王水的體積比為1:4，該趕硝過程重復(fù)進(jìn)行4次，最終溶液的pH 值為1 - 3，再水浴蒸干，最后在105°C的條件下烘干1小時即可得到紅棕色的氯化鈀粉末； 所述廢催化劑為廢氯化鈀/碳酸鈣催化劑。所述王水由趕硝過程中產(chǎn)生的氣體經(jīng)水吸收后制成。所述水合胼由鋅粉或氨基黃藥替代。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為
1、由于本發(fā)明一種從廢鈀/鈣催化劑中回收制備氯化鈀的工藝中依次包括鈀/鈣初步分離、王水溶解、氨水氨化、鹽酸酸化結(jié)晶、水合胼還原與氧化溶解制備氯化鈀這六大步驟， 其中，鈀/鈣初步分離步驟通過稀鹽酸溶解、鐵粉還原的預(yù)處理方法不僅能夠?qū)U催化劑中的鈀與鈣進(jìn)行大量分離，而且在分離的同時不會損失鈀，與現(xiàn)有技術(shù)中只采取鹽酸分離相比，至少能多回收3%左右的鈀，尤其是加熱沸騰后再冷卻過濾，進(jìn)一步確保了鈀的最大回收；王水溶解步驟通過王水加大了粗鈀的溶解速度與溶解率，有利于提高鈀的回收效果； 氨水氨化能夠?qū)⑩Z與大量的載體分離，便于鈀的回收，尤其是對PH值、溫度的控制要求能夠進(jìn)一步增強(qiáng)分離效果；鹽酸酸化結(jié)晶步驟能夠?qū)⑩Z與雜質(zhì)完全分離，便于提高鈀回收的純度；水合胼還原步驟依次通過氨化、過濾、還原、再過濾得到了海綿鈀，最大程度上提高了海綿鈀的純度，從而便于提高鈀的最終回收率；氧化溶解制備氯化鈀步驟依次通過王水溶解、煮干、趕硝、蒸干、烘干的方法最大程度上將獲得的海綿鈀轉(zhuǎn)為氯化鈀粉末，有利于最終獲得高純度、高活性的氯化鈀；本發(fā)明最后獲得的氯化鈀純度> 99.9%，催化活性> 99%，鈀回收率> 99%，這表明本發(fā)明不僅能夠從廢氯化鈀/碳酸鈣催化劑中回收制備氯化鈀，而且具有很高的回收質(zhì)量。因此本發(fā)明不僅回收制備效果較好，而且成本較低。2、由于本發(fā)明一種從廢鈀/鈣催化劑中回收制備氯化鈀的工藝僅僅包括鈀/鈣初步分離、王水溶解、氨水氨化、鹽酸酸化結(jié)晶、水合胼還原、氧化溶解制備氯化鈀這六個步驟，步驟數(shù)量較少，便于提高鈀的回收率，而且整體流程清晰，不僅操作簡易，反應(yīng)過程易控制，而且使用的工具、設(shè)備、試劑均很便宜，從而降低了人工耗費(fèi)與原料成本，此外，本發(fā)明的工藝比較靈活，若氯化鈀純度要求高，通過以上的六個步驟則完全滿足要求；若對氯化鈀純度要求低，可刪除步驟五或減少步驟六的部分內(nèi)容，即可達(dá)到要求。因此本發(fā)明不僅工藝精細(xì)、便于控制，而且操作簡易、生產(chǎn)成本較低。3、由于本發(fā)明一種從廢鈀/鈣催化劑中回收制備氯化鈀的工藝中對粗鈀與海綿鈀均用王水溶解，雖然王水在溶解的過程中會產(chǎn)生NOX的有害氣體，但其溶解效率很高，對能否提高鈀的回收率具有較大影響，因而本發(fā)明采用王水溶解，至于溶解時產(chǎn)生的NOX有害氣體，則主要通過趕硝解決，即采用水吸收溶解時和趕硝時產(chǎn)生的NOX有害氣體，從而有效避免NOX污染環(huán)境，而且，為了提高王水溶解、趕硝的效果，本發(fā)明中設(shè)計(jì)有依次進(jìn)行的溶解、將溶液煮沸至近干、重復(fù)進(jìn)行4次趕硝過程等操作來提高溶解效果和趕硝效果，并用趕硝后溶液的PH值為1 - 3這個標(biāo)準(zhǔn)來控制整個過程，進(jìn)而最終實(shí)現(xiàn)既能加大鈀的溶解率， 提高鈀的回收率，又不會污染環(huán)境的目的。因此本發(fā)明不僅鈀回收率較高，而且環(huán)保性較好。4、由于本發(fā)明一種從廢鈀/鈣催化劑中回收制備氯化鈀的工藝中涉及到多次過濾操作，而過濾后的濾渣、濾液等直接關(guān)系到最終鈀元素的回收率，為了減少鈀在過濾過程中的損失，同時盡可能的降低鈀元素中混摻的雜質(zhì)與載體，本發(fā)明每次過濾均采用冷卻過濾的方式，且在每次過濾后都對濾渣進(jìn)行洗滌，如冷卻過濾，再用2mol/L的鹽酸對濾渣洗滌2次以得到粗鈀；冷卻過濾，再用1 - 3mol/L的鹽酸對濾渣洗滌3次以得到黃色沉淀物； 冷卻過濾，再用1 - 2mol/L的稀氨水對濾渣洗滌2 - 3次；冷卻過濾，再用去離子水對濾渣洗滌3 - 5次以得到海綿鈀；上述過濾、洗滌操作能夠在最大程度上提取鈀的同時，盡可能的減少雜質(zhì)與載體，從而便于提高氯化鈀的純度、催化活性以及鈀的回收率。因此本發(fā)明的回收制備效果較好。5、由于本發(fā)明一種從廢鈀/鈣催化劑中回收制備氯化鈀的工藝中在得到黃色沉淀物之前是一個氨化過程與一個酸化過程，之后是一個氨化過程，即先氨化、酸化得到黃色沉淀物，然后再氨化、還原以得到海綿鈀，這種前后對應(yīng)的氨化、酸化過程有利于提高海綿鈀的回收率以及海綿鈀中鈀元素的回收率，同時，本發(fā)明在進(jìn)行氨化和酸化操作時，其對應(yīng)的PH值和過程溫度均有控制要求，如加入濃氨水進(jìn)行氨化，直至溶液的pH值3 9，氨化過程的溫度控制在20 - 600C ；加入濃鹽酸進(jìn)行酸化，直至溶液的pH值為1 - 3，酸化過程的溫度控制在40 - 60°C;加入濃氨水進(jìn)行溶解，直至溶解液的PH值3 9，溶解過程的溫度控制在 40 - 600C ；這些設(shè)計(jì)能夠通過對pH值、溫度的控制要求加強(qiáng)氨化、酸化的效果，從而進(jìn)一步提高海綿鈀的回收率及其內(nèi)部鈀元素的回收率。因此本發(fā)明的回收制備效果較好。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合具體實(shí)施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。一種從廢鈀/鈣催化劑中回收制備氯化鈀的工藝，該工藝依次包括以下步驟
鈀/鈣初步分離先將摩爾濃度為4mol/L的鹽酸在攪拌的條件下加進(jìn)廢催化劑中，廢催化劑與鹽酸的質(zhì)量體積比g :mL為1 :8 - 12，然后加入鐵粉，廢催化劑中的鈀與鐵粉的摩爾比為1 :0. 8 - 2. 0，溶解5 - 15分鐘后，再加熱沸騰3 - 10分鐘，然后冷卻過濾，再用2mol/ L的鹽酸對濾渣洗滌2次以得到粗鈀；
王水溶解先在上述粗鈀中加入王水，粗鈀和王水的質(zhì)量體積比g :mL為1 :8 - 12， 溶解10分鐘，然后將溶液煮沸至近干，再加入濃鹽酸進(jìn)行趕硝，濃鹽酸與王水的體積比為 1:4，該趕硝過程重復(fù)進(jìn)行4次，趕硝后得到硝后溶液，硝后溶液的pH值為1 - 3 ；
氨水氨化在上述硝后溶液中加入濃氨水進(jìn)行氨化，直至溶液的PH值3 9，氨化過程的溫度控制在20 - 60°C ；
鹽酸酸化結(jié)晶先在上述氨化后的溶液中加入濃鹽酸進(jìn)行酸化，直至溶液的PH值為 1-3，酸化過程的溫度控制在40 - 60°C，然后冷卻過濾，再用1 - 3mol/L的鹽酸對濾渣洗滌 3次以得到黃色沉淀物；
水合胼還原先在上述黃色沉淀物中加入濃氨水進(jìn)行溶解，直至溶解液的PH值3 9，溶解過程的溫度控制在40 - 60°C，然后冷卻過濾，再用1 - 2mol/L的稀氨水對濾渣洗滌2 - 3 次，然后在濾液中加入質(zhì)量百分比濃度為50%的水合胼，廢催化劑中的鈀與水合胼的摩爾比為1 :8 - 15，再在50 - 100°C的條件下進(jìn)行攪拌，攪拌10分鐘后冷卻過濾，再用去離子水對濾渣洗滌3 - 5次以得到海綿鈀；
氧化溶解制備氯化鈀先將上述海綿鈀放入反應(yīng)器中，然后在攪拌條件下加入王水進(jìn)行溶解，海綿鈀與王水的質(zhì)量體積比g :mL為1 :8，溶解10分鐘，再加熱煮沸至近干，然后加濃鹽酸進(jìn)行趕硝，濃鹽酸與王水的體積比為1:4，該趕硝過程重復(fù)進(jìn)行4次，最終溶液的pH 值為1 - 3，再水浴蒸干，最后在105°C的條件下烘干1小時即可得到紅棕色的氯化鈀粉末； 所述廢催化劑為廢氯化鈀/碳酸鈣催化劑。所述王水由趕硝過程中產(chǎn)生的氣體經(jīng)水吸收后制成。所述水合胼由鋅粉或氨基黃藥替代。經(jīng)研究結(jié)果表明，由于廢Pd/Ca催化劑中含有大量的碳酸鈣，因此在用鹽酸溶解碳酸鈣的時，需要使用大量的鹽酸，這會導(dǎo)致氯離子濃度太高，而太高濃度的氯離子會把部分鈀也溶解掉，因此，如果僅以鹽酸溶解碳酸鈣，鈀的損失在3%左右。為此，本發(fā)明首次采用了一種高效、環(huán)保的預(yù)處理溶樣方法，即先由稀鹽酸溶解廢催化劑，再由鐵粉還原少量溶解鈀，從而實(shí)現(xiàn)廢催化劑中載體和鈀分離的目的，且能降低鈀的損失量。與傳統(tǒng)的王水溶解相比，可減少環(huán)境污染；與較簡單的稀酸溶解相比，可極大提高鈀的回收率。隨后，再將粗鈀依次經(jīng)過王水溶解、氨水氨化、鹽酸結(jié)晶、水合胼還原、氧化溶解制備氯化鈀這五道精制工序就能制得適用于工業(yè)生產(chǎn)的高純度氯化鈀，而且操作簡單可行、反應(yīng)工程易控制、生產(chǎn)成本低，本發(fā)明最后制得的氯化鈀純度大于99. 9%，氯化鈀的催化活性大于99%，鈀回收率大于99%，完全符合工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)要求。實(shí)施例1 先稱取廢催化劑25g，含鈀5. 107% (1. 277克，0. 011摩爾)，然后依次進(jìn)行以下步驟
鈀/鈣初步分離先將摩爾濃度為4mol/L的鹽酸200mL在攪拌的條件下加進(jìn)廢催化劑中，然后加入0. Sg鐵粉(0. 014摩爾)，溶解5分鐘后，再加熱沸騰3分鐘，然后冷卻過濾，再用2mol/L的鹽酸對濾渣洗滌2次以得到粗鈀；
王水溶解先在上述粗鈀中加入王水12mL，溶解10分鐘，然后將溶液煮沸至近干，再加入3mL濃鹽酸進(jìn)行趕硝，該趕硝過程重復(fù)進(jìn)行4次，趕硝后得到硝后溶液，硝后溶液的pH值為1 ；
氨水氨化在上述硝后溶液中加入濃氨水進(jìn)行氨化，直至溶液的PH值為11，氨化過程的溫度控制在60°C ；
鹽酸酸化結(jié)晶先在上述氨化后的溶液中加入濃鹽酸進(jìn)行酸化，直至溶液的PH值為1， 酸化過程的溫度控制在60°C，然后冷卻過濾，再用lmol/L的鹽酸對濾渣洗滌3次以得到黃色沉淀物；
水合胼還原先在上述黃色沉淀物中加入濃氨水進(jìn)行溶解，直至溶解液的PH值為11， 溶解過程的溫度控制在40°C，然后冷卻過濾，再用lmol/L的稀氨水對濾渣洗滌3次，然后在濾液中加入質(zhì)量百分比濃度為50%的水合胼SmL (0. 123摩爾)，再在50°C的條件下進(jìn)行攪拌，攪拌10分鐘后冷卻過濾，再用去離子水對濾渣洗滌3次以得到海綿鈀；
氧化溶解制備氯化鈀先將上述海綿鈀放入反應(yīng)器中，然后在攪拌條件下加入王水 12mL進(jìn)行溶解，溶解10分鐘，再加熱煮沸至近干，然后加濃鹽酸3mL進(jìn)行趕硝，該趕硝過程重復(fù)進(jìn)行4次，最終溶液的pH值為3，再水浴蒸干，最后在105°C的條件下烘干1小時即可得到紅棕色的氯化鈀粉末，裝入密閉容器中，最后制得的氯化鈀質(zhì)量為2. 112g，氯化鈀純度 99. 93%，催化活性99. 25%，鈀回收率99. 06%。實(shí)施例2
步驟同實(shí)施例1，不同的是廢催化劑25g，含鈀5. 0 % (1. 25克，0. 0108摩爾)，0. 5g 鐵粉(0. 009摩爾)，含量為50 %水合胼5. 7ml (0. 087摩爾)；最后制得的氯化鈀質(zhì)量為 2. 108g,氯化鈀純度99.91%,催化活性99. 23%,鈀回收率99. 04%。實(shí)施例3 先稱取廢催化劑50g，含鈀4. 98% (2. 490克，0. 022摩爾)，然后依次進(jìn)行以下步驟
鈀/鈣初步分離先將摩爾濃度為4mol/L的鹽酸500mL在攪拌的條件下加進(jìn)廢催化劑中，然后加入2. 5g鐵粉(0. 044摩爾)，溶解10分鐘后，再加熱沸騰5分鐘，然后冷卻過濾， 再用2mol/L的鹽酸對濾渣洗滌2次以得到粗鈀；
王水溶解先在上述粗鈀中加入王水24mL，溶解10分鐘，然后將溶液煮沸至近干，再加入濃鹽酸6mL進(jìn)行趕硝，該趕硝過程重復(fù)進(jìn)行4次，趕硝后得到硝后溶液，硝后溶液的pH值為2;
氨水氨化在上述硝后溶液中加入濃氨水進(jìn)行氨化，直至溶液的PH值為10，氨化過程的溫度控制在50°C ；
鹽酸酸化結(jié)晶先在上述氨化后的溶液中加入濃鹽酸進(jìn)行酸化，直至溶液的PH值為2， 酸化過程的溫度控制在50°C，然后冷卻過濾，再用2mol/L的鹽酸對濾渣洗滌3次以得到黃色沉淀物；
水合胼還原先在上述黃色沉淀物中加入濃氨水進(jìn)行溶解，直至溶解液的PH值為10，溶解過程的溫度控制在60°C，然后冷卻過濾，再用2mol/L的稀氨水對濾渣洗滌2次，然后在濾液中加入質(zhì)量百分比濃度為50%的水合胼15mL(0. 23摩爾)，再在80°C的條件下進(jìn)行攪拌，攪拌10分鐘后冷卻過濾，再用去離子水對濾渣洗滌5次以得到海綿鈀；
氧化溶解制備氯化鈀先將上述海綿鈀放入反應(yīng)器中，然后在攪拌條件下加入王水 24mL進(jìn)行溶解，溶解10分鐘，再加熱煮沸至近干，然后加濃鹽酸6mL進(jìn)行趕硝，該趕硝過程重復(fù)進(jìn)行4次，最終溶液的pH值為2，再水浴蒸干，最后在105°C的條件下烘干1小時即可得到紅棕色的氯化鈀粉末，裝入密閉容器中，最后制得的氯化鈀質(zhì)量為4. 142g，氯化鈀純度 99. 92%，催化活性99. 31%，鈀回收率99. 09%。實(shí)施例4
步驟同實(shí)施例3，不同的是含量為50%水合胼18. 5ml (0. 284摩爾);最后制得的氯化鈀質(zhì)量為4. 145g，氯化鈀純度99. 93%，催化活性99. 35%，鈀回收率99. 10%。實(shí)施例5 先稱取廢催化劑150g，含鈀5. 05% (7. 575克，0. 065摩爾)，然后依次進(jìn)行以下步驟
鈀/鈣初步分離先將摩爾濃度為4mol/L的鹽酸1200mL在攪拌的條件下加進(jìn)廢催化劑中，然后加入4. Og鐵粉(0. 0714摩爾)，溶解5分鐘后，再加熱沸騰10分鐘，然后冷卻過濾，再用2mol/L的鹽酸對濾渣洗滌2次以得到粗鈀；
王水溶解先在上述粗鈀中加入王水75mL，溶解10分鐘，然后將溶液煮沸至近干，再加入濃鹽酸18mL進(jìn)行趕硝，該趕硝過程重復(fù)進(jìn)行4次，趕硝后得到硝后溶液，硝后溶液的pH 值為1.5;
氨水氨化在上述硝后溶液中加入濃氨水進(jìn)行氨化，直至溶液的PH值為9，氨化過程的溫度控制在40°C ；
鹽酸酸化結(jié)晶先在上述氨化后的溶液中加入濃鹽酸進(jìn)行酸化，直至溶液的PH值為2， 酸化過程的溫度控制在40°C，然后冷卻過濾，再用2mol/L的鹽酸對濾渣洗滌3次以得到黃色沉淀物；
水合胼還原先在上述黃色沉淀物中加入濃氨水進(jìn)行溶解，直至溶解液的PH值為9，溶解過程的溫度控制在40°C，然后冷卻過濾，再用2mol/L的稀氨水對濾渣洗滌3次，然后在濾液中加入質(zhì)量百分比濃度為50%的水合胼50mL (0. 766摩爾)，再在80°C的條件下進(jìn)行攪拌，攪拌10分鐘后冷卻過濾，再用去離子水對濾渣洗滌5次以得到海綿鈀；
氧化溶解制備氯化鈀先將上述海綿鈀放入反應(yīng)器中，然后在攪拌條件下加入王水 60mL進(jìn)行溶解，溶解10分鐘，再加熱煮沸至近干，然后加濃鹽酸15mL進(jìn)行趕硝，該趕硝過程重復(fù)進(jìn)行4次，最終溶液的pH值為1，再水浴蒸干，最后在105°C的條件下烘干1小時即可得到紅棕色的氯化鈀粉末，裝入密閉容器中，最后制得的氯化鈀質(zhì)量為12. 533g，氯化鈀純度99. 98%,催化活性99. 31%,鈀回收率99. 08%。實(shí)施例6
步驟同實(shí)施例5，不同的是含量為50%水合胼63. 5ml (0. 973摩爾);最后制得的氯化鈀質(zhì)量為12. 55g，氯化鈀純度99. 98%，催化活性99. 35%，鈀回收率99. 11%。上述各實(shí)施例的具體操作中，由于王水的量都是過量的，因而粗鈀、海綿鈀的質(zhì)量以原料中的鈀100%沉淀下來計(jì)，即實(shí)施例1中是以1. 277克計(jì)、實(shí)施例2中是以1. 25克計(jì)、 實(shí)施例3和4中以2. 49克計(jì)，實(shí)施例5和6中以7. 575克計(jì)。
權(quán)利要求
1.一種從廢鈀/鈣催化劑中回收制備氯化鈀的工藝，其特征在于該工藝依次包括以下步驟鈀/鈣初步分離先將摩爾濃度為4mol/L的鹽酸在攪拌的條件下加進(jìn)廢催化劑中，廢催化劑與鹽酸的質(zhì)量體積比g :mL為1 :8 - 12，然后加入鐵粉，廢催化劑中的鈀與鐵粉的摩爾比為1 :0. 8 - 2. 0，溶解5 - 15分鐘后，再加熱沸騰3 - 10分鐘，然后冷卻過濾，再用2mol/ L的鹽酸對濾渣洗滌2次以得到粗鈀；王水溶解先在上述粗鈀中加入王水，粗鈀和王水的質(zhì)量體積比g :mL為1 :8 - 12， 溶解10分鐘，然后將溶液煮沸至近干，再加入濃鹽酸進(jìn)行趕硝，濃鹽酸與王水的體積比為 1:4，該趕硝過程重復(fù)進(jìn)行4次，趕硝后得到硝后溶液，硝后溶液的pH值為1 - 3 ；氨水氨化在上述硝后溶液中加入濃氨水進(jìn)行氨化，直至溶液的PH值3 9，氨化過程的溫度控制在20 - 60°C ；鹽酸酸化結(jié)晶先在上述氨化后的溶液中加入濃鹽酸進(jìn)行酸化，直至溶液的PH值為 1-3，酸化過程的溫度控制在40 - 60°C，然后冷卻過濾，再用1 - 3mol/L的鹽酸對濾渣洗滌 3次以得到黃色沉淀物；水合胼還原先在上述黃色沉淀物中加入濃氨水進(jìn)行溶解，直至溶解液的PH值3 9，溶解過程的溫度控制在40 - 60°C，然后冷卻過濾，再用1 - 2mol/L的稀氨水對濾渣洗滌2 - 3 次，然后在濾液中加入質(zhì)量百分比濃度為50%的水合胼，廢催化劑中的鈀與水合胼的摩爾比為1 :8 - 15，再在50 - 100°C的條件下進(jìn)行攪拌，攪拌10分鐘后冷卻過濾，再用去離子水對濾渣洗滌3 - 5次以得到海綿鈀；氧化溶解制備氯化鈀先將上述海綿鈀放入反應(yīng)器中，然后在攪拌條件下加入王水進(jìn)行溶解，海綿鈀與王水的質(zhì)量體積比g :mL為1 :8，溶解10分鐘，再加熱煮沸至近干，然后加濃鹽酸進(jìn)行趕硝，濃鹽酸與王水的體積比為1:4，該趕硝過程重復(fù)進(jìn)行4次，最終溶液的pH 值為1 - 3，再水浴蒸干，最后在105°C的條件下烘干1小時即可得到紅棕色的氯化鈀粉末； 所述廢催化劑為廢氯化鈀/碳酸鈣催化劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從廢鈀/鈣催化劑中回收制備氯化鈀的工藝，其特征在于所述王水由趕硝過程中產(chǎn)生的氣體經(jīng)水吸收后制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從廢鈀/鈣催化劑中回收制備氯化鈀的工藝，其特征在于所述水合胼由鋅粉或氨基黃藥替代。
全文摘要
一種從廢鈀/鈣催化劑中回收制備氯化鈀的工藝，該工藝依次包括鈀/鈣初步分離、王水溶解、氨水氨化、鹽酸酸化結(jié)晶、水合肼還原、氧化溶解制備氯化鈀這六個步驟，其中，鈀/鈣初步分離步驟通過鹽酸溶解、鐵粉還原的方法得到粗鈀，王水溶解、氨水氨化、鹽酸酸化結(jié)晶、水合肼還原步驟得到海綿鈀，氧化溶解制備氯化鈀步驟依次通過溶解、加熱煮沸至近干、趕硝、蒸干、烘干步驟得到氯化鈀粉末，該氯化鈀純度﹥99.9%，催化活性﹥99%，鈀回收率﹥99%。因此本發(fā)明不僅回收制備效果較好、工藝精細(xì)，而且生產(chǎn)成本較低、環(huán)保性較好。
文檔編號C22B7/00GK102181650SQ20111010831
公開日2011年9月14日 申請日期2011年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月28日
發(fā)明者曹雪山, 李勇, 聞開學(xué) 申請人:湖北省丹江口開泰激素有限責(zé)任公司