双氧水行业含钯废催化剂回收工艺的研究
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双氧水用钯催化剂的中毒、再生与更换2016-04-18 12:37来源:内江洛伯尔材料科技有限公司作者:研发部双氧水用钯催化剂蒽醌法固定床钯催化剂生产双氧水近年在国内发展迅速,1998年国内采用钯催化剂工艺生产双氧水的能力仅为280kg/a(按27.5%浓度计),至2000年底已达490 kg/a(27.5%),占双氧水总生产能力850 kg/a的58%。
随着钯催化剂生产双氧水法的普及,以及在双氧水生成中钯催化剂成本的提高,在生产中如何合理使用钯催化剂已成为十分重要的课题。
1、催化剂的硫中毒众所周知,催化剂的主要活性组分是钯,钯与硫接触后很容易生成四硫化钯,遇氢后再次还原成钯和硫化氢,此时钯的晶粒就会逐步长大,从而使催化剂活性下降。
在双氧水生产原料中,重芳烃HAR,磷酸三辛酯TOP及乙基蒽醌EAQ等甚至从有些化工厂的空气中均有可能将硫带入工作液。
由于钯催化剂中钯晶粒长大后无法再分散,所以目前对因硫中毒造成的催化剂活性下降尚无切实可行的办法使活性再生。
2、催化剂的再生催化剂使用一段时间后必须再生。
再生方法也有多种,不同原因造成的失活应采用不同的方法再生。
用水蒸汽再生是最常用的方法,但须注意再生后催化剂的含水量应控制越低越好。
有些厂家因氮气源问题而无法保证吹干,可采用工作液大流量循环带出残留水份,切勿在带水状况下通氢反应,否则势必造成副反应急剧增加;也可采用对氢化塔结构进行改造,增设加热装置以达到去水目的。
3、催化剂的更换催化剂使用几年后需要更换,判断催化剂是否需要更换不仅要看活性,更应注意选择性的下降程度。
催化剂的选择性也影响催化剂的寿命。
有些厂家采用溶剂浸泡方法对催化剂进行再生,虽然催化剂活性有所提高,但选择性却无法恢复。
使用这种再生催化剂会造成原料消耗的提高及工作液状况的恶化,应引起生产厂家的注意。
化工含钯催化剂回收提炼工艺催化剂是化工工业中常用的一种重要材料,它可以加速化学反应速率,提高反应效率。
然而,催化剂在使用过程中会逐渐失活,导致其活性降低,不能再次使用。
为了充分利用资源,降低成本,化工行业不断研发改进催化剂回收提炼工艺。
本文将介绍一种常见的化工含钯催化剂回收提炼工艺。
一、催化剂回收的必要性催化剂中的钯是一种昂贵的贵金属,在许多化工过程中被广泛应用。
然而,钯催化剂会随着使用时间的增加而逐渐失活,降低反应效率,导致浪费。
因此,催化剂的回收提炼工艺变得尤为重要。
二、催化剂回收的工艺流程1. 收集废弃催化剂需要收集废弃的含钯催化剂。
这些废弃催化剂可以来自化工生产过程中的废液、废料或废气中。
2. 催化剂表面清洗收集到废弃催化剂后,需要进行表面清洗。
清洗的目的是去除催化剂表面的杂质和残留物,恢复催化剂的表面活性。
3. 催化剂还原清洗后的催化剂需要进行还原处理。
还原是指将催化剂中的钯离子还原成金属钯。
这一步骤可以通过加热或化学还原剂来完成。
4. 钯金属的分离经过还原处理后,催化剂中的钯金属与其他杂质可以进行分离。
分离的方法可以采用物理方法,如离心、过滤等,也可以采用化学方法,如溶解、析出等。
5. 钯金属的提纯和精炼分离出的钯金属需要进一步提纯和精炼。
这一步骤可以通过溶解、析出、电解等方法进行,以获得高纯度的钯金属。
6. 催化剂的再生和重利用经过提纯和精炼后的钯金属可以重新制备成催化剂,用于化工生产过程中。
这样就实现了催化剂的再生和重利用,降低了成本,减少了资源浪费。
三、催化剂回收提炼工艺的优势催化剂回收提炼工艺具有以下优势:1. 节约资源:催化剂回收提炼工艺可以有效利用废弃催化剂中的钯资源,节约了贵金属资源。
2. 降低成本:通过回收提炼工艺,可以降低催化剂的成本,提高生产效益。
3. 环保可持续:催化剂回收提炼工艺可以减少废弃物的产生,降低对环境的污染,具有较好的环保效益。
4. 提高催化剂的使用效率:经过回收提炼工艺处理后的催化剂,其活性得到恢复,可以再次使用,提高了催化剂的使用效率。
含钯废催化剂中钯回收研究进展金佳敏;何兴娇;石能富【摘要】In chemical production, palladium catalyst with high catalytic efficiency, low amount and high selectivity, is used in automobile exhaust purification,petrochemical industry,fine chemical synthesis and so on.the reuse of spent palladium-containing catalysts becomes more important with the increasing demand for palladium,this paper presents the recovery methods of spent palladium-containing catalysts,and the advantage and disadvantage of each method are discussed.%在化工生产中,钯催化剂因其具有效率高、用量少、选择性高等优点,被广泛应用于汽车尾气净化、石油化工、精细化学品合成等领域。
随着钯催化剂需求量的增加,含钯废催化剂的数量也在不断增长,对钯废催化剂进行回收,意义重大。
本文介绍了钯废催化剂的回收方法,并比较了各种方法的优缺点。
【期刊名称】《浙江化工》【年(卷),期】2014(000)002【总页数】5页(P18-22)【关键词】钯;废催化剂;回收【作者】金佳敏;何兴娇;石能富【作者单位】浙江省化工研究院有限公司,浙江杭州 310023;中化蓝天集团有限公司,浙江杭州 310051;浙江省化工研究院有限公司,浙江杭州 310023【正文语种】中文0 前言钯催化剂因其具有效率高、用量少、选择性高等优点,广泛应用于偶联反应、汽车尾气净化、石油化工等领域。
工业废催化剂回收贵金属工艺及前处理技术研究周国平1,王锐利2,吴任超1,谢卫宁1,何亚群1(1.中国矿业大学化工学院,江苏徐州 221008;2.徐州浩通新材料科技股份有限公司,江苏徐州 221004)摘要:介绍了从工业废催化剂中回收贵金属的多种工艺与方法,包括回收铂的不同工艺,回收铑粉工艺及制取水合三氯化铑的方法以及从Pd/Al2O3和钯/活性炭不同载体催化剂中回收钯的工艺。
介绍了主脉动气流分选装置用于催化剂前处理,并取得理想的分选效果。
关键词:废催化剂;贵金属;主脉动分选;回收利用X78 :A:1008-9500(2011)08-0026-05催化剂在化学工业的发展过程中,起着不可替代的重要作用。
但是催化剂随着使用时间的增长,会因过热导致活性组分晶粒的长大甚至发生烧结而使催化剂活性下降,或因遭受某些毒物的毒害而部分或全部丧失活性,也会因污染物积聚在催化剂活性表面或堵塞催化剂孔道而降低活性,最终不得不更新催化剂。
催化剂在制备过程中,为了确保其活性、选择性、耐毒性和一定的强度及寿命等指标性能,常常挑选一些贵金属作为其主要成分。
尽管催化剂在使用过程中某些组分的形态、结构和数量会发生变化,但废催化剂中仍然会含有相当数量的有色金属或贵金属,有时它们的含量会远远高于贫矿中相应组分的含量[1]。
全球每年产生的废工业催化剂约为50万~70万t,其中含有大量的铂族贵金属(如Pt、Pd和Rh等)[2]及其氧化物,将其作为二次资源加以回收利用,可以得到品位极高的贵金属。
从废工业催化剂中回收贵金属,不仅可以获得可观的经济效益,更可以提高资源的利用率,减少废催化剂带来的环境问题,实现可持续发展。
1工业废催化剂贵金属回收工艺1.1 催化剂中铂的回收目前工业使用的载体催化剂,大量的是以三氧化二铝作为载体的铂金属催化剂。
石油重整催化剂使用一定时间后,铂的催化活性就会减弱以致失效,但铂的存在状态不变,仍是单质体,价值犹存。
从废催化剂中回收贵金属的方法主要有气相转移法(高温氯化挥发法)、载体溶解法、贵金属溶解法、火法熔炼法、机械剥离法、等离子熔融法等[3]。
双氧水用废催化剂化学分析方法钯量的测定分光光度法编制说明(讨论稿)2014年05月双氧水用废催化剂化学分析方法钯量的测定分光光度法编制说明1 工作简况1.1 任务来源与协作单位双氧水是一种重要的化工产品,广泛应用于造纸、食品、纺织、水处理、化学合成等领域。
在我国500万吨/年双氧水产量中,占95%以上的双氧水采用氢化法制备,在此制备过程中需要用到大量钯催化剂,当其永久性中毒时,即成为铂族金属二次资源废料之一。
由于我国双氧水行业每年更换的废钯催化剂约800吨,故大量的钯需要进行回收利用。
又由于每批次物料交易量、钯回收量较大,且钯的含量和价格均较高,故准确分析钯含量显得尤为重要。
目前,分子筛、氧化铝基催化剂,尾气净化用金属载体催化剂和汽车尾气净化催化剂中钯、铂或铑含量的测定,有行业标准和国家标准分析方法。
催化剂中贵金属含量的测定也有综述和研究介绍。
其中主要涉及原子吸收光谱法、电感耦合等离子体原子发射光谱法和双波长分光光度法。
原子吸收光谱法、电感耦合等离子体原子发射光谱法分析快速或可多元素同时测定,但均需预先碲富集分离样品中共存的或碱熔解样品引入的铝、硅、钠等干扰离子。
由于双波长分光光度法具有集分离与显色为同一步骤,测定显色体系中金属离子的总量,等吸收法消除干扰离子影响等优点,故结果准确、精密,选择性好,分析快速,操作简便,易于掌握,且分析结果的可靠性已被国内同行广泛认可。
双氧水用废催化剂来源广泛,组成和成分复杂,在用标准分析方法GB/T 23277-2009因分析对象为汽车尾气净化催化剂产品,测定样品的钯含量(20~5000 g/t)和显色体系的钯量较低(60 μg),不能完全适用于废催化剂大宗物料样品中钯含量(200~6000 g/t)的准确、精密测定。
迄今未见到国内外相关分析对象的标准分析方法的发布。
由于分析结果的准确和分析方法的标准化,是考察物料平衡,指导生产顺利进行,确保公平、公正交易,维护最佳秩序和促进最佳共同效益的必要条件之一,故制订相关标准分析方法非常重要。
过氧化氢生产用钯催化剂再生复活的现代研究摘要过氧化氢是一种重要的化工产品,主要应用于漂白、化学品合成和环境保护等三大领域。
随着科学技术的不断发展,其生产质量也会不断提高,过氧化氢的发展前景十分广阔。
过氧化氢生产过程中,往往有一些不利因素导致催化剂中毒,使活性下降,降低了催化剂的使用周期。
因此,本文简单介绍了我国过氧化氢的应用,接着分析了影响钯催化剂活性的因素,最后论述了失活钯催化剂再生的试验研究。
关键词过氧化氢;生产用钯;催化剂1 我国过氧化氢的应用近年来,过氧化氢的应用特点呈现出以下几种:一是过氧化氢的传统消费行业用量增长速度变慢。
如纺织业,二是造纸行业过氧化氢的消耗量不断攀升。
在国家大力提倡环保的时代背景下,传统漂白工艺已基本被淘汰。
利用过氧化氢进行漂白成为现在造纸业的基本漂白工艺。
三是电子行业过氧化氢用量稳定增长。
电子信息时代的到来使电子行业得到了空前的发展。
而作为高纯度过氧化氢消耗的主力军,电子行业对高纯度过氧化氢的需求量在较长一段时期内将稳定增长;四是环保行业潜力巨大。
现阶段,过氧化氢在环保领域的应用主要是工业废水的处理。
可以说过氧化氢在环保领域的应用处于起步阶段;五是工业级过氧化氢在其他领域同样有着巨大的市场潜力,例如在机械行业可以作为管道净化剂和清洗剂等等。
2 影响钯催化剂活性的因素2.1 工作液中的溶剂以芳烃(AH)和磷酸三辛酯(TOP)作溶剂的工作液中几乎都含有硫,钯与硫接触后,很容易生成硫化钯,再遇氢气反应生成钯和硫化氢,钯的晶粒长大,从而使催化剂活性下降。
在选购AH、TOP等原料时,使AH中硫含量小于5mg/L,TOP中硫含量小于2mg/L。
2.2 氢效控制催化剂从单塔使用至二塔或三塔串联使用时,应严格控制氢效,氢效过高、堵塞床层,必须用蒸汽对催化剂床层进行处理,或用热工作液在通氮气情况下浸泡催化剂。
若不进行处理,继续通氢气反应,必然造成氢蒽醌析出加剧,进而使催化剂结块并被包裹,最终使氢化塔压差过大无法运转。
2018年5月 贵 金 属 May 2018第39卷第2期Precious MetalsV ol.39, No.2收稿日期:2017-08-27基金项目:东北大学大学生创新创业训练计划项目(171075)、中国有色集团科技项目(2016KJJH04)、东北大学基本科研业务费(N162410002-2-8)。
第一作者:肖发新,男,博士,副教授,研究方向:湿法冶金,电化学,材料制备及表征。
E-mail :xiaofx@废碳载钯催化剂回收钯工艺研究肖发新,吴 琪,杨玉茹,胡 吕(东北大学 冶金学院,沈阳 110819)摘 要:以废碳载钯催化剂为研究对象,经过焙烧、还原后采用盐酸-双氧水体系浸出,从浸出液中提纯得到海绵钯,对焙烧及浸出工艺条件对钯浸出率影响进行了研究。
结果表明,随着焙烧温度、焙烧时间、水合肼用量、盐酸用量、双氧水用量的增大,钯浸出率先增大后减小。
对0.5 g 废催化剂样品,其适宜的焙烧条件为600℃焙烧30 min ,还原剂为0.1 mL 水合肼,以2 mL 盐酸、0.2 mL 双氧水为浸出剂,钯的累计浸出率为99.72%。
表征分析结果显示,焙砂主要为球状颗粒物,原料中由活性炭为主要成分的块状和棒状物基本消失;焙砂主要含有钯、二氧化硅、硫酸钙和氧化钯,其中钯含量由2%提高到18.26%。
关键词:有色金属冶金;废钯碳催化剂;回收;焙烧;浸出;海绵钯中图分类号:TF836,TF803 文献标识码:A 文章编号:1004-0676(2018)02-0018-06Recycling Palladium from Spent Carbon-supported Palladium CatalystsXIAO Faxin, WU Qi, YANG Yuru, HU Lü(School of Metallurgy, Northeastern University, Shenyang 110819, China)Abstract: The waste carbon-supported palladium catalyst was used as the recycling object. The waste was roasted, and then leached in a mixed solution containing hydrochloric acid and hydrogen peroxide, and palladium was recovered from the leaching solution. The effects of the roasting and leaching conditions on the palladium leaching rate were investigated. The results showed that palladium leaching rate rose first and then declined with the increase of calcination temperature, calcination time, and the dosage of hydrazine hydrate, HCl and H 2O 2. For 0.5 g waste catalyst sample, the roasting was carried out first at 600℃ for 30 min, and then palladium was leached out in a solution of 2 mL HCl and 0.2 mL H 2O 2, and finally was reduced by 0.1 mL hydrazine hydrate. Under these conditions, the total palladium leaching rate reached up to 99.72%. The characterization results showed that the calcine, mainly consisting of silica, calcium sulfate, palladium and palladium oxide, was in the shape of spherical particles. Palladium content was increased to 18.26% from 2% in the waste. The block and rodlike particles, two main components in the calcine of activated carbon, had vanished.Key words: nonferrous metallurgy; spent Pd/C catalyst; recovery; roast; leaching; sponge palladium近年来,全球钯产量趋于稳定,最主要的钯一次资源供应国是南非和俄罗斯,其钯产量约占全球四分之三。
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回收废钯催化剂怎么处理的废钯催化剂是一种含有钯元素的废弃物,由于其具有较高的钯含量,因此具有较高的价值。
废钯催化剂的回收处理可以实现资源的再利用,同时也有助于减少环境污染。
下面将介绍废钯催化剂的处理方法及其回收利用的过程。
废钯催化剂的处理方法主要有以下几种:物理方法、化学方法和生物方法。
物理方法主要是通过物理手段将废钯催化剂进行分离、提取钯含量较高的部分。
这种方法操作简单,但是提取率相对较低,适用于钯含量较高的废钯催化剂。
常见的物理方法有重力分离、过滤、沉淀等。
化学方法是指利用化学反应来处理废钯催化剂,将钯与其他杂质分离。
化学方法的优势在于可以获得较高的提取率,适用于钯含量较低的废钯催化剂。
常见的化学方法有浸出法、溶解法、析出法等。
生物方法是指利用生物体或生物酶来处理废钯催化剂,通过生物的吸附、降解作用将废钯催化剂中的钯与其他杂质分离。
生物方法具有环保、无毒性的优点,但提取率相对较低。
常见的生物方法有微生物吸附法、酶法等。
回收废钯催化剂的利用过程主要包括以下几个步骤:收集、分离、提取和再利用。
收集废钯催化剂是指将产生废钯催化剂的工业企业进行收集,避免废弃物的随意排放和浪费。
收集可以通过回收公司等专门机构进行,也可以通过和废钯催化剂产生单位签订合作协议等方式进行。
分离是将收集到的废钯催化剂进行判断、分类,目的是为了确定钯含量较高的部分以便后续的提取工作。
分离的方式可以是物理分离、化学分离或生物分离等。
提取是指将废钯催化剂中的钯元素分离出来,使其达到一定的纯度。
提取的方式可以根据废钯催化剂的性质和钯含量来选择相应的方法,常见的方法有浸出、溶解、化学反应等。
提取后得到的钯可以是固体、溶液或气体的形式。
再利用是指将提取得到的钯进行加工处理,使其达到再利用的条件。
再利用的方式可以是将钯直接用于生产中,也可以是将钯进行加工、合金化等,制成钯合金材料,再用于制造行业。
总结起来,废钯催化剂的处理方法包括物理方法、化学方法和生物方法。