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近年来由于汽车尾气净化用的贵金属催化剂的使用日益普及,催化剂中起催化作用的铂族金属的用量逐年增加。催化剂中毒失效后,很大一部分不能再生,因而全世界每年要产生大量的废贵金属催化剂,如何适当处理并充分利用这些二次资源显得日益重要和紧迫。目前,全世界汽车催化剂年消耗的铂族金属占铂总消耗量的30%~42%,钯占56%~76%,铑占95%~ 98%,都在各自的用途中占据。近20年来,大量使用贵金属的汽车催化剂已在国际上成为一大环保技术和新材料产业,并表现出强劲的发展趋势。
钯的主要来源: 可由铂金属的自然合金分出。钯在地球上的储量,采掘冶炼较为困难,属稀贵金属系列金、银、铂、钯、钌、铱的范畴。 钯在地壳中的含量为1×10^-6 ,常与其他铂系元素一起分散在冲积矿床和砂积矿床的多种矿物(如原铂矿、硫化镍铜矿、镍黄铁矿等)中。立矿物有六方钯矿、钯铂矿引、一铅四钯矿、锑钯矿、铋铅钯矿、锡钯矿等,还以游离状态形成自然钯。
钯的主要用途有: 1、钯是航天、航空、航海、兵器和核能等高科技领域以及汽车制造业不可缺少的关键材料。 2、氯化钯还用于电镀;氯化钯及其有关的氯化物用于循环精炼并作为热分解法制造纯海绵钯的来源。 3、钯在化学中主要做催化剂;钯与钌、铱、银、金、铜等熔成合金,可提高钯的电阻率、硬度和强度,用于制造精密电阻、珠宝饰物等。
钯碳催化剂废料处理的三个主要方法: 1.焚烧法,这是一种常用的方法,在高温条件下对钯碳催化剂进行去碳处理,通过碳燃烧生成二氧化碳化合物挥发,这里所说的碳就是钯碳的载体活性碳,当碳燃尽后剩余的烧灰中含有钯,将所得的烧灰进行湿法溶解,形成含钯溶液后进行还原成海绵钯后再过滤烘焙熔炼。 2.高温氯化挥发法,是指在高温条件下加入氯化物,使钯以氯化物的形式挥发,然后通过一些工艺方法吸收后再进行提纯,此种方法对设备有较大的要求,需要耐腐蚀性与抗高温,一般多为大型企业使用。 3.湿法处理法,这种方法一般在有机物多时使用,比如含焦油较多时的钯碳废料,此方法采用有机溶剂去除有机物等杂质,将钯碳废料浸溶成含钯溶液,再通过还原剂进行还原出钯粉来,然后过滤熔炼成金属钯。
废钯碳催化剂是以活性碳为载体的含钯催化剂,粒度的大小为5~8mm,含钯量为百分之零点五,属于低含量的废料,这种废钯碳回收时处理较繁琐,多用于工业中一些产品的合成,精制,或豆油加氢反应等。在使用后失效的废钯碳中还含有少许Pd含量,更多的是大量的水分与有机物,这种的废钯碳有些还含有浓厚刺鼻的味道。
一般的钯碳废料回收处理时,没有别的溅金属杂质的话,基本上都是选择火法处理,这个是普遍使用的方法。而在处理含有溅金属时,则需要选择湿法提取钯金工艺。用药水去分离那些溅金属。在处理这类废钯碳时,一般先用火法焚烧,将废钯碳置于高温炉中烘烤燃烧,将活性碳成分,水分与一些有机会处理掉,要将废钯碳充分燃烧干净至无火星点状态。
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