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。
钯碳回收的大致流程,要对钯碳废料进行焙烧,先把钯碳点燃,让其燃烧去碳,有一些钯碳废料点不着的,或者是点着了过一会儿自己火灭了的,这种一般是含硅藻泥的,要用火烘烤保持高温燃烧,如果硅藻泥含量高而钯金含量低的话,这种废料就没有回收价值了。钯碳回收过程比较简单,但是还原提纯的时候有很多细节,会需要用到设备,并不是在家里就可以做的。而且,提炼过程中会产生一系列的废水废渣,也是需要的设备才能够处理好,处理废料通常在工厂里操作。
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。
将燃烧完的后的废钯碳灰,置于容器中,将废钯碳的加入水溶液中,将其加热至100°C沸开,加入还原剂还原,还原出的黑色粉末状物,这个过程经过反应生成海绵钯。然后将海绵进行过滤处理下其中残留的溶解液,需要多过滤几次,过滤的主要作用是在后熔炼时减少烟尘的污染。后就是将过滤完的海绵钯,用高频炉将海绵钯熔炼成钯金。
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。