王秋莉 含钯废催化剂的回收利用.ppt

文档介绍：含钯废催化剂的回收利用
再生资源科学与技术
王秋莉
昆明理工大学环境科学与工程学院
KMUST Faculty of Environmental Science and Engineering
目录
金属钯简介
钯催化剂的应用
回收意义
可回收依据
回收技术流程
发展前景
金属钯简介
金属钯( Pd) 同其它几种铂族金属( PGM) 一样具有优良的耐化学腐蚀能力、极好的高温性能、高的化学活性以及稳定的电学特性。海绵状钯能吸收大量氢气, 是一种选择性良好的低温加氢催化剂。
钯催化剂的应用
目前工业上应用量较大的主要有:
对苯二甲酸( PT A) 精制过程中用于4-CBA 还原的钯碳催化剂
粗乙烯及粗丙烯加氢脱炔的钯氧化铝催化剂
裂解汽油一段加氢钯催化剂
汽车尾气加氢净化氧化铝基钯催化剂
氨氧化制硝酸所用的铂网—钯催化剂
其它加氢、脱氧反应的钯催化剂
回收意义
钯金属在地壳中的含量稀少而且分布很不均匀。目前已探明储量仅15 000 吨左右。从废钯催化剂中回收金属钯具有重要的意义和巨大的经济效益
可回收依据
钯催化剂的失活主要是由于钯晶粒的增长使其比表面发生较大变化、杂质的覆盖和中毒等原因。而由于钯所具有的良好耐腐蚀性、高温性能及稳定的电学特性, 钯在反应过程中的流失并不很大, 废钯催化剂与新鲜催化剂相比钯含量差值不大。这就使得对催化剂中的钯进行较完全的回收成为可能。
回收技术流程
预处理
精炼
预处理:将钯与担体分离, 使其浓缩于溶液中或浓缩为粗钯
根据废催化剂来源分别介绍其预处理方法:
对苯二甲酸精制钯碳催化剂
烯、炔加氢钯催化剂
汽车尾气加氢净化钯催化剂
升华法
浸出法
溶解法
熔炼法
钯碳催化剂的活性炭粒担体具有可燃性, 故宜于使用焙烧法进行回收, 即高温供氧使炭粒燃烧转变为CO2 排放后, 钯金属以灰分的形式留下得以富集
优点:在于使用较少的化学试剂, 焙烧后处理相对简单。
对苯二甲酸精制钯碳催化剂
缺点:
对焙烧条件的要求较为苛刻, 要求温度多在 800~1 200 ℃。
在焙烧过程中由于供氧气流造成的灰分流失的
烯、炔加氢钯催化剂
升华法:在高温高压下, 用气化剂处理废催化剂, 用捕集剂收集浓缩气化剂与钯的反应物。常见的操作如干氯法是于一定温度下, 在循环流动的氯气中加热废催化剂使钯转变为氯化物挥发而分离, 在通过NH4Cl、NaCl、NaF、KF 等形成的络盐捕集剂捕集PdCl2 后水溶回收除氯气外常用的气化剂还有CO、S O2、CaCl 2、NaCl 等
浸出法:将浸渍液流经废催化剂, 经多次浸渍, 使催化剂中的钯溶入浸渍液中分离回收。。在实践中应用较多的操作步骤是用5% 溶液, 在160℃条件下将废催化剂浸渍1 h 后过滤, 再分离回收溶液中的钯。其它效果比较好的溶剂还有NaOH+ 、王水、NH4Cl 或NH4NO3 以及HCl+ 氧化剂