本發(fā)明屬于貴金屬鈀回收方法技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種失活鈀炭催化劑中鈀的回收方法。
背景技術(shù)：
鈀炭催化劑在化工中應(yīng)用廣泛，在參與催化反應(yīng)過(guò)程中會(huì)吸附殘留的溶劑、原料、副產(chǎn)品、產(chǎn)品等物料。失活鈀炭催化劑通常以重量百分比計(jì)，貴金屬鈀含量1-5％，活性炭含量35-40％，水分55％，其余5％左右為其他雜質(zhì)(如殘留的溶劑、原料、副產(chǎn)品、產(chǎn)品等)，由于鈀是貴金屬資源，價(jià)值較高并且儲(chǔ)量稀少，對(duì)其進(jìn)行再生回收有重要意義，對(duì)綠色化學(xué)的發(fā)展也有一定的積極意義。
現(xiàn)有的鈀回收工藝過(guò)程中，主要分為以下幾種方法：吸附回收、使用萃取劑回收、焙燒回收等。以上的回收方法中存在回收方法繁冗、回收成本高、污染環(huán)境、回收率低等問(wèn)題，在使用中有一定的限制。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種失活鈀炭催化劑中鈀的回收方法，解決了現(xiàn)有鈀回收過(guò)程中，步驟繁冗、回收成本較高、污染環(huán)境及其回收率低的問(wèn)題。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種失活鈀炭催化劑中鈀的回收方法，包括以下步驟：
步驟1，將質(zhì)量比為1-2:1的純凈水與失活鈀炭催化劑混合后攪拌打漿，然后置于膠體磨內(nèi)粉碎后離心分離得到濾渣，使用純凈水沖洗干凈濾渣，得到鈀炭催化劑顆粒；
步驟2，將步驟1中的鈀炭催化劑顆粒和納米SiO2按照質(zhì)量比為20-50:1混合，攪拌均勻后進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)，冷卻到室溫，得到燒結(jié)殘留物；
步驟3，將步驟2中的燒結(jié)殘留物置于鹽酸中，攪拌均勻，得到反應(yīng)液；
步驟4，向步驟3中的反應(yīng)液底部持續(xù)通入臭氧混合氣體進(jìn)行攪拌曝氣反應(yīng)；待燒結(jié)殘留物完全溶解，向溶液底部通入空氣10-15min，過(guò)濾，得到濾液和濾餅；
步驟5，將步驟4中的濾液進(jìn)行還原反應(yīng)，然后過(guò)濾、水洗、干燥得到貴金屬鈀；
步驟6，將步驟4中的濾餅摻入下一批次的失活鈀炭催化劑中，進(jìn)行下一批次的回收。
本發(fā)明的特征還在于，
步驟1中的鈀炭催化劑顆粒的粒徑均不大于1微米。
步驟2中高溫?zé)Y(jié)溫度為600-800℃，燒結(jié)時(shí)間為4-6h。
步驟3中燒結(jié)殘留物與鹽酸的質(zhì)量比為0.1-0.12:1。
步驟4中臭氧混合氣體中臭氧濃度為10～20mg/m3。
步驟5中還原反應(yīng)的還原劑為鹽酸羥胺、硼氫化鈉、甲酸鈉、次磷酸鈉、水合肼中的任意一種或幾種。
步驟2中的燒結(jié)殘留物與步驟5中的還原劑質(zhì)量比為0.4-0.8:1。
步驟5中還原溫度為40-60℃，還原時(shí)間為2-3h，干燥溫度100-105℃。
本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明一種失活鈀炭催化劑中鈀的回收方法通過(guò)采用將失活鈀炭催化劑進(jìn)行粉碎、燒結(jié)、氧化溶解，最后通過(guò)還原反應(yīng)得到貴金屬鈀，步驟簡(jiǎn)單易操作，而且回收過(guò)程添加的試劑便宜，回收成本較低，對(duì)環(huán)境友好，貴金屬鈀回收效率高，有很好的使用價(jià)值。
具體實(shí)施方式
下面通過(guò)具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
本發(fā)明一種失活鈀炭催化劑中鈀的回收方法，包括以下步驟：
步驟1，將質(zhì)量比為1-2:1的純凈水與失活鈀炭催化劑混合后攪拌打漿，然后置于膠體磨內(nèi)粉碎后離心分離得到濾渣，使用純凈水沖洗干凈濾渣，得到粒徑均不大于1微米鈀炭催化劑顆粒；
步驟2，將步驟1中的鈀炭催化劑顆粒和納米SiO2按照質(zhì)量比為20-50:1混合，攪拌均勻后進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)，冷卻到室溫，得到燒結(jié)殘留物，其中高溫?zé)Y(jié)溫度為600-800℃，燒結(jié)時(shí)間為4-6h；
步驟3，將步驟2中的燒結(jié)殘留物置于鹽酸中，攪拌均勻，得到反應(yīng)液，其中，燒結(jié)殘留物與鹽酸的質(zhì)量比為0.1-0.12:1；
步驟4，向步驟3中的反應(yīng)液底部持續(xù)通入臭氧混合氣體進(jìn)行攪拌曝氣反應(yīng)；待燒結(jié)殘留物完全溶解，向溶液底部通入空氣10-15min，過(guò)濾，得到濾液和濾餅，臭氧混合氣體中臭氧濃度為10～20mg/m3；
步驟5，將步驟4中的濾液進(jìn)行還原反應(yīng)，然后過(guò)濾、水洗、干燥得到貴金屬鈀，還原劑為鹽酸羥胺、硼氫化鈉、甲酸鈉、次磷酸鈉、水合肼中的任意一種或幾種，其中步驟2中的燒結(jié)殘留物與還原劑質(zhì)量比為0.4-0.8:1，還原溫度為40-60℃，還原時(shí)間為2-3h，干燥溫度100-105℃；
步驟6，將步驟4中的濾餅摻入下一批次的失活鈀炭催化劑中，進(jìn)行下一批次的回收。
實(shí)施例1
(1)粉碎燒結(jié)
將質(zhì)量比為1:1的純凈水與失活鈀炭催化劑混合后攪拌打漿，然后置于膠體磨內(nèi)粉碎后離心分離得到濾渣，使用純凈水沖洗干凈濾渣，即得到粒徑為1微米的鈀炭催化劑顆粒；將鈀炭催化劑顆粒和納米SiO2按照質(zhì)量比為20:1混合，攪拌均勻后在600℃時(shí)高溫?zé)Y(jié)4h，冷卻到室溫，得到燒結(jié)殘留物。
(2)氧化溶解
制備臭氧混合氣體：臭氧混合氣體中臭氧濃度為10mg/m3。
取質(zhì)量比為0.10:1的燒結(jié)殘留物與鹽酸，將燒結(jié)殘留物緩慢置于鹽酸中，攪拌均勻，得到反應(yīng)液；向反應(yīng)液底部持續(xù)通入臭氧混合氣體進(jìn)行攪拌曝氣反應(yīng)；待燒結(jié)殘留物完全溶解，向溶液底部通入空氣10min，過(guò)濾，得到濾液和濾餅。
(3)還原反應(yīng)
在濾液中添加還原劑硼氫化鈉在40℃時(shí)進(jìn)行還原反應(yīng)2h，然后過(guò)濾、水洗、在100℃時(shí)干燥得到貴金屬鈀，其中燒結(jié)殘留物和硼氫化鈉的質(zhì)量比為0.4:1；將濾餅摻入下一批次的失活鈀炭催化劑中，進(jìn)行下一批次的回收。
實(shí)施例2
(1)粉碎燒結(jié)
將質(zhì)量比為1.5:1的純凈水與失活鈀炭催化劑混合后攪拌打漿，然后置于膠體磨內(nèi)粉碎后離心分離得到濾渣，使用純凈水沖洗干凈濾渣，即得到粒徑為0.9微米的鈀炭催化劑顆粒；將鈀炭催化劑顆粒和納米SiO2按照質(zhì)量比為35:1混合，攪拌均勻后在700℃時(shí)高溫?zé)Y(jié)5h，冷卻到室溫，得到燒結(jié)殘留物。
(2)氧化溶解
制備臭氧混合氣體：臭氧混合氣體中臭氧濃度為18mg/m3。
取質(zhì)量比為0.11：1的燒結(jié)殘留物與鹽酸，將燒結(jié)殘留物緩慢置于鹽酸中，攪拌均勻，得到反應(yīng)液；向反應(yīng)液底部持續(xù)通入臭氧混合氣體進(jìn)行攪拌曝氣反應(yīng)；待燒結(jié)殘留物完全溶解，向溶液底部通入空氣12min，過(guò)濾，得到濾液和濾餅。
(3)還原反應(yīng)
在濾液中添加還原劑甲酸鈉在50℃時(shí)進(jìn)行還原反應(yīng)2.5h，然后過(guò)濾、水洗、在102℃時(shí)干燥得到貴金屬鈀，其中燒結(jié)殘留物和甲酸鈉的質(zhì)量比為0.6:1；將濾餅摻入下一批次的失活鈀炭催化劑中，進(jìn)行下一批次的回收。
實(shí)施例3
(1)粉碎燒結(jié)
將質(zhì)量比為2:1的純凈水與失活鈀炭催化劑混合后攪拌打漿，然后置于膠體磨內(nèi)粉碎后離心分離得到濾渣，使用純凈水沖洗干凈濾渣，即得到粒徑為0.8微米的鈀炭催化劑顆粒；將鈀炭催化劑顆粒和納米SiO2按照質(zhì)量比為50:1混合，攪拌均勻后在800℃時(shí)高溫?zé)Y(jié)6h，冷卻到室溫，得到燒結(jié)殘留物。
(2)氧化溶解
制備臭氧混合氣體：臭氧混合氣體中臭氧濃度為20mg/m3。
取質(zhì)量比為0.12：1的燒結(jié)殘留物與鹽酸，將燒結(jié)殘留物緩慢置于鹽酸中，攪拌均勻，得到反應(yīng)液；向反應(yīng)液底部持續(xù)通入臭氧混合氣體進(jìn)行攪拌曝氣反應(yīng)；待燒結(jié)殘留物完全溶解，向溶液底部通入空氣15min，過(guò)濾，得到濾液和濾餅。
(3)還原反應(yīng)
在濾液中添加還原劑次磷酸鈉在60℃時(shí)進(jìn)行還原反應(yīng)3h，然后過(guò)濾、水洗、在105℃時(shí)干燥得到貴金屬鈀，其中燒結(jié)殘留物與次磷酸鈉的質(zhì)量比為0.8:1；將濾餅摻入下一批次的失活鈀炭催化劑中，進(jìn)行下一批次的回收。
通過(guò)實(shí)施例1-3可知，本發(fā)明通過(guò)采用將失活鈀炭催化劑進(jìn)行粉碎、燒結(jié)、氧化溶解，最后通過(guò)還原反應(yīng)得到貴金屬鈀，步驟簡(jiǎn)單易操作，而且回收過(guò)程添加的試劑便宜、回收成本較低，對(duì)環(huán)境友好，貴金屬鈀回收效率高，有很好的使用價(jià)值。