專利名稱：一種從廢氧化硅催化劑中回收金屬鈀的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及從廢催化劑中回收貴金屬的技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種從廢氧化硅催化劑中回收金屬鈀的方法。
背景技術(shù)：
貴金屬催化劑在石油化工行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用，例如，將貴金屬Pt、Pd或1 負載在活性炭、氧化鋁、氧化硅等載體上用于氧化、加氫或脫氫等反應(yīng)，此類催化劑經(jīng)長期使用后易于失去活性成為廢催化劑，廢催化劑上由于含有貴金屬，需回收再利用。目前對于以活性炭和氧化鋁為載體的貴金屬催化劑的回收報道很多，而以氧化硅為載體的報道較少，回收廢催化劑上貴金屬的方法主要包括催化劑焙燒、載體與貴金屬的分離及貴金屬的提純?nèi)齻€步驟。常見的載體與貴金屬的分離方法是用鹽酸和氧化劑將載體上的貴金屬溶解，從而實現(xiàn)分離效果，但由于使用大量腐蝕性溶劑，不僅貴金屬的回收率不高，設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，而且對環(huán)境也造成嚴(yán)重污染。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種從廢氧化硅催化劑中回收金屬鈀的方法，可有效提高金屬回收率，無需焙燒處理，減少回收過程對設(shè)備的腐蝕和對環(huán)境的污染。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種從廢氧化硅催化劑中回收金屬鈀的方法，包括堿處理、酸處理、無機鹽處理和還原劑處理，具體為a)堿處理在40 100°C條件下，將廢催化劑用無機堿溶液蒸煮2 他，冷卻過濾得含鈀殘留物；b)酸處理在20 100°C條件下，向含鈀殘留物中加入無機混合酸，反應(yīng)過程伴有顯著蒸汽揮發(fā)，待蒸汽揮發(fā)完畢得鈀鹽溶液；C)無機鹽處理向鈀鹽溶液中加入無機鹽，冷卻過濾得鈀沉淀物；d)還原劑處理用去離子水將鈀沉淀物稀釋，再向其中緩慢加入還原劑，反應(yīng)溫度逐漸升高并伴有氣泡產(chǎn)生，待反應(yīng)結(jié)束，冷卻過濾得產(chǎn)品鈀。步驟(a)中的無機堿溶液為氫氧化鈉溶液或氫氧化鉀溶液中的一種或兩種，溶液質(zhì)量濃度為5 30%。優(yōu)選地，所述無機堿溶液的質(zhì)量濃度為10 25%，含鈀殘留物的回收率為99 100%。步驟(b)中的無機混合酸中的鹽酸質(zhì)量濃度為10 37%，硝酸質(zhì)量濃度為40 65%，混合酸的體積比為3 1，反應(yīng)溫度優(yōu)選80 100°C。步驟(c)中的無機鹽為氯化銨、硝酸銨、硫酸銨、碳酸銨或碳酸氫銨中的一種，溶液質(zhì)量濃度為5 30%，反應(yīng)溫度20 100°C。步驟(d)中的還原劑為硼氫化鈉、甲酸、甲醛、水合胼中的一種或幾種，溶液質(zhì)量濃度為20 80%，產(chǎn)品鈀的純度為99. 95 100%。
本發(fā)明的有益效果是廢催化劑中的鈀回收率為99 100%，產(chǎn)品鈀的純度為99. 95 100%，工藝簡單，相對于現(xiàn)有工藝，本發(fā)明無需焙燒處理，回收過程有效減少了對設(shè)備的腐蝕和對環(huán)境的污染，更加便于工業(yè)化操作。
具體實施例方式實施例1取500g含鈀廢氧化硅催化劑，倒入5L燒杯中，向其中倒入^Og質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%的氫氧化鈉溶液，加熱3h使催化劑完全溶解，冷卻至室溫后過濾，濾渣為含鈀殘留物；向含鈀殘留物中加入王水，并升溫至85°C使其完全溶解，待蒸汽揮發(fā)完畢得鈀鹽溶液；在60°C時，向鈀鹽溶液中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的氯化銨溶液，待反應(yīng)沉淀完全，冷卻至室溫過濾得含鈀沉淀物；在60°C時，將含鈀沉淀物用去離子水調(diào)成漿液，向其中緩慢加入質(zhì)量濃度為60%的水合胼溶液，待反應(yīng)結(jié)束后過濾，干燥并收集產(chǎn)品鈀；經(jīng)分析，原500g催化劑上的鈀含量為3g，堿處理過程的濾液中鈀含量為1. 2ppm，干燥后的產(chǎn)品鈀為2. 982g，純度為99. 97%，鈀的回收率99. 4%。實施例2取500g含鈀廢氧化硅催化劑，倒入5L燒杯中，向其中倒入^Og質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%的氫氧化鉀溶液，加熱2. 5h使催化劑完全溶解，冷卻至室溫后過濾，濾渣為含鈀殘留物；向含鈀殘留物中加入質(zhì)量濃度為37%的鹽酸和50%的硝酸混合溶液，并升溫至90°C使其完全溶解，待蒸汽揮發(fā)完畢得鈀鹽溶液；在50°C時，向鈀鹽溶液中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%的硝酸銨溶液，待反應(yīng)沉淀完全，冷卻至室溫過濾得含鈀沉淀物；在60°C時，將含鈀沉淀物用去離子水調(diào)成漿液，向其中緩慢加入質(zhì)量濃度為60%的硼氫化鈉溶液，待反應(yīng)結(jié)束后過濾，干燥并收集產(chǎn)品鈀；經(jīng)分析，原500g催化劑上的鈀含量為3g，堿處理過程的濾液中鈀含量為1. 3ppm，干燥后的產(chǎn)品鈀為2. 978g，純度為99. 97%，鈀的回收率99. 3%。實施例3取500g含鈀廢氧化硅催化劑，倒入5L燒杯中，向其中倒入^Og質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%的氫氧化鈉和氫氧化鉀混合溶液，加熱2. 5h使催化劑完全溶解，冷卻至室溫后過濾，濾渣為含鈀殘留物；向含鈀殘留物中加入質(zhì)量濃度為20%的鹽酸和65%的硝酸混合溶液，并升溫至80°C使其完全溶解，待蒸汽揮發(fā)完畢得鈀鹽溶液；在50°C時，向鈀鹽溶液中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的碳酸氫銨溶液，待反應(yīng)沉淀完全，冷卻至室溫過濾得含鈀沉淀物；在60°C時，將含鈀沉淀物用去離子水調(diào)成漿液，向其中緩慢加入總質(zhì)量濃度為60%的甲酸和甲醛的混合溶液，其中甲酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為90%，甲醛的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%，混合溶液中甲酸與甲醛的質(zhì)量比為1 1，待反應(yīng)結(jié)束后過濾，干燥并收集產(chǎn)品鈀；經(jīng)分析，原500g催化劑上的鈀含量為3g，堿處理過程的濾液中鈀含量為1. 2ppm，干燥后的產(chǎn)品鈀為2. 985g，純度為99. 97%，鈀的回收率99. 5%。實施例4向2000L的反應(yīng)釜中加入200kg含鈀廢氧化硅催化劑，加入10%的氫氧化鈉溶液850kg，攪拌并加熱池待催化劑完全溶解，冷卻過濾得含鈀殘留物；將含鈀殘留物轉(zhuǎn)入500L反應(yīng)釜中，加入王水并升溫至85°C使其完全溶解，待蒸汽揮發(fā)完畢得鈀鹽溶液；在85°C時，向鈀鹽溶液中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的氯化銨溶液，使鈀合物沉淀，冷卻至室溫過濾得含鈀沉淀物；將沉淀物用去離子水調(diào)成漿液，并升溫至60°C，向其中緩慢加入質(zhì)量濃度為60%的水合胼溶液，待反應(yīng)結(jié)束后過濾收集產(chǎn)物；經(jīng)分析，堿處理過程的濾液中鈀含量為1. lppm，干燥收集產(chǎn)物得產(chǎn)品鈀1194. 6g，純度為99. 98 %，鈀的回收率為99. 6 %。
權(quán)利要求
1.一種從廢氧化硅催化劑中回收金屬鈀的方法，其特征是包括如下步驟a)堿處理在40 100°C條件下，將廢催化劑用無機堿溶液蒸煮2 他，冷卻過濾得含鈀殘留物；b)酸處理在20 100°C條件下，向含鈀殘留物中加入無機混合酸，反應(yīng)過程伴有顯著蒸汽揮發(fā)，待蒸汽揮發(fā)完畢得鈀鹽溶液；c)無機鹽處理向鈀鹽溶液中加入無機鹽，冷卻過濾得鈀沉淀物；d)還原劑處理用去離子水將鈀沉淀物稀釋，再向其中緩慢加入還原劑，反應(yīng)溫度逐漸升高并伴有氣泡產(chǎn)生，待反應(yīng)結(jié)束，冷卻過濾得產(chǎn)品鈀。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從廢氧化硅催化劑中回收金屬鈀的方法，其特征是所述步驟(a)中的無機堿溶液為氫氧化鈉溶液或氫氧化鉀溶液中的一種或兩種，溶液質(zhì)量濃度為5 30%。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種從廢氧化硅催化劑中回收金屬鈀的方法，其特征是所述無機堿溶液的質(zhì)量濃度優(yōu)選10 25%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從廢氧化硅催化劑中回收金屬鈀的方法，其特征是所述步驟(b)中的無機混合酸中的鹽酸質(zhì)量濃度為10 37%，硝酸質(zhì)量濃度為40 65%，混合酸的體積比為3 1，反應(yīng)溫度優(yōu)選80 100°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從廢氧化硅催化劑中回收金屬鈀的方法，其特征是所述步驟(c)中的無機鹽為氯化銨、硝酸銨、硫酸銨、碳酸銨或碳酸氫銨中的一種，溶液質(zhì)量濃度為5 30%，反應(yīng)溫度20 100°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從廢氧化硅催化劑中回收金屬鈀的方法，其特征是所述步驟(d)中的還原劑為硼氫化鈉、甲酸、甲醛、水合胼中的一種或幾種，溶液質(zhì)量濃度為·20 80%。
全文摘要
本發(fā)明涉及從廢催化劑中回收貴金屬的技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種從廢氧化硅催化劑中回收金屬鈀的方法，包括堿處理、酸處理、無機鹽處理和還原劑處理。本發(fā)明的有益效果是廢催化劑中的鈀回收率為99～100％，純度為99.95～100％，工藝簡單，無需焙燒處理，便于工業(yè)化操作。
文檔編號C22B3/00GK102382988SQ20111035410
公開日2012年3月21日 申請日期2011年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月10日
發(fā)明者于冉, 薛華 申請人:常州市武進佳華化工有限公司