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鈀催化劑回收 |
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催化劑可以催化化學(xué)反應(yīng),但它們本身不會(huì)改變物質(zhì)。催化反應(yīng)的常見(jiàn)核心問(wèn)題是輔助電子轉(zhuǎn)移和反應(yīng)物接觸,其中電子轉(zhuǎn)移主要是利用過(guò)渡金屬元素的幫助。氫作為一種特的物質(zhì),能否在催化反應(yīng)中發(fā)揮特的作用值得研究和考慮。進(jìn)一步推測(cè),電子傳輸在生物系統(tǒng)中也很常見(jiàn),酶催化也是一種基本的反應(yīng)模式。因此,氫能否影響和干擾電子傳輸過(guò)程,可能是我們一直想知道的氫能發(fā)揮作用的關(guān)鍵模式。2015年,英國(guó)學(xué)者發(fā)現(xiàn)氫能在動(dòng)物體內(nèi)大量消耗,這表明氫的生物利用率非常高。沒(méi)有酶催化的幫助,氫在低濃度和溫度下幾乎沒(méi)有化學(xué)反應(yīng)降解的可能。這一可觀的變化隱藏著氫生物學(xué)效應(yīng)的秘密。
低值再生資源利潤(rùn)低、成本高,導(dǎo)致投售者和回收者收集、交售的積極性不高。將低值再生資源從垃圾中分揀出來(lái),經(jīng)過(guò)規(guī)范化的回收處理,能夠循環(huán)利用,但市場(chǎng)自身又很難對(duì)低值再生資源發(fā)揮調(diào)節(jié)作用,大多數(shù)企業(yè)仍未形成具有一定規(guī)模的回收體量。因此,低值再生資源回收難仍是國(guó)內(nèi)再生資源回收行業(yè)發(fā)展的問(wèn)題之一。
金屬鈀屬于稀有貴金屬,在自然界中的儲(chǔ)藏量很少。鈀碳催化劑是非常重要的化工原料,我們國(guó)家對(duì)鈀的儲(chǔ)藏量及開采量有一定限度。廢鈀催化劑為鈀寶貴的二次資源,有相當(dāng)高的回收價(jià)值。根據(jù)我國(guó)發(fā)展現(xiàn)狀和前景的預(yù)測(cè),在石化工業(yè)、聚酯工業(yè)、汽車環(huán)保等領(lǐng)域開展鈀催化劑的回收生產(chǎn)將產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益。特別是在石油重質(zhì)化提高和Pd資源趨緊價(jià)格上揚(yáng),加強(qiáng)廢催化劑回收的研究并將成果盡快用于工業(yè)化生產(chǎn)是一項(xiàng)極為緊迫的任務(wù)。
目前,鈀碳回收主要用于生產(chǎn)氧化鈀,然后利用氧化鈀制備一系列相應(yīng)的催化劑。從廢鈀催化劑中回收鈀的關(guān)鍵在于鈀的浸出,隨著浸出方法的不同,派生出不同的工藝。目前, 普遍采用的是用硝酸或王水浸出,氨絡(luò)合沉淀的工藝。由于鈀催化劑中除了活性鈀以外還有輔助催化劑如銅、 鋁等元素,另外還有載體,如碳、硅等。對(duì)于特種催化劑,鈀的回收也有所不同,目的是把金屬鈀提煉出來(lái),達(dá)到高純度和高回收率。文中所用的廢鈀催化劑是以二氧化硅為載體的鈀催化劑,其中還含有銅和鋁等成分。
我們平時(shí)經(jīng)常會(huì)聽(tīng)說(shuō)鈀碳含量10%,這個(gè)10%應(yīng)該是鈀碳中鈀金屬的含量(負(fù)載量)。由于干鈀碳活性比較高、表面容易析氫,并且很容易自燃,因此一般使用濕鈀炭比較多。對(duì)于濕鈀碳,如果它的定義是:【鈀碳(10%)(加約55%水濕潤(rùn))】,那它表示的是濕鈀碳,含水55%,負(fù)載量10%,也就是10%鈀碳(含水55%)。
通過(guò)自燃去碳以后剩下的粉末用馬弗爐焙燒去除有機(jī)物;這一步做完以后,第二步就要使用特殊配比的硝酸和鹽酸溶液對(duì)焙燒后剩余的粉末進(jìn)行溶解;第三步是對(duì)溶液進(jìn)行過(guò)濾,把不溶的雜質(zhì)分離出來(lái),經(jīng)過(guò)多次的過(guò)濾后得到的含有鈀金成分的濾液。第四步是使用還原劑對(duì)濾液進(jìn)行還原。加入還原劑后,再經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的沉淀后,就得到鈀金沉淀物,因?yàn)橹暗娜芙夥蛛x雜質(zhì),把大部分的其他金屬都分離出來(lái)了,剩下的溶液中,使用的還原劑是針對(duì)鈀金的,使用以后沉淀出來(lái)里面差不多都是鈀元素,這時(shí)候再使用高溫對(duì)沉淀物進(jìn)行煅燒,就能得到純度較高的鈀金了。
從廢鈀碳催化劑回收的方法及焚燒爐系統(tǒng)。鈀炭催化劑回收廢鈀催化劑焚燒可以采用多種方法,可以靜態(tài)焚燒,即放入一個(gè)大的容器內(nèi)點(diǎn)燃后,讓其慢慢自燃,直到熄滅為止,這種方法的優(yōu)點(diǎn)是,物料在沒(méi)有明火的情況下,損失較少。也可以采取碼垛的方式燒,即將鈀炭與適量的面粉團(tuán)成饅頭大小的球,放入鐵鍋中,鐵鍋事先打破鍋底,放一個(gè)不銹鋼網(wǎng),然后在其上面放一些木炭,將鈀炭球碼在木炭上,然后將木炭點(diǎn)燃,木炭將鈀炭球引燃,通過(guò)控制鍋底的進(jìn)風(fēng)量,控制鍋內(nèi)鈀炭球的燃燒速度。
近年來(lái)由于汽車尾氣凈化用的貴金屬催化劑的使用日益普及,催化劑中起催化作用的鉑族金屬的用量逐年增加。催化劑中毒失效后,很大一部分不能再生,因而全世界每年要產(chǎn)生大量的廢貴金屬催化劑,如何適當(dāng)處理并充分利用這些二次資源顯得日益重要和緊迫。目前,全世界汽車催化劑年消耗的鉑族金屬占鉑總消耗量的30%~42%,鈀占56%~76%,銠占95%~ 98%,都在各自的用途中占據(jù)。近20年來(lái),大量使用貴金屬的汽車催化劑已在國(guó)際上成為一大環(huán)保技術(shù)和新材料產(chǎn)業(yè),并表現(xiàn)出強(qiáng)勁的發(fā)展趨勢(shì)。
廢有色金屬是指生產(chǎn)與消費(fèi)過(guò)程中已完成使用壽命的器件中所含有的有色金屬部件及材料。例如,舊電線、舊蓄電池、舊電器、舊飛機(jī)、報(bào)廢汽車、廢鈀碳等,都含有一定數(shù)量的有色金屬。從廢鈀碳中分選有色金屬的技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、礦業(yè)、化學(xué)工業(yè)、垃圾分選等許多領(lǐng)域,其分選的基本原理是普遍適用的,大體上說(shuō),分選技術(shù)是以粒度、密度等顆粒物理性質(zhì)差別為基礎(chǔ)的分選方法為主,而以磁性、電性、光學(xué)性質(zhì)差別為基礎(chǔ)的分選方法為輔。