钯、铂在工业上的主要用途是作为催化剂使用,而且都与加氢或脱氢过程有关,例如钯炭催化剂、铂炭催化剂是化工、医药和医药中间体、香料、农药、化妆品及高分子改性材料等领域加氢反应的催化剂,具有选择性好、活性高、寿命长等特点。含钯或铂的化合物在电子元器件的生产中起着重要作用,通过电镀或调成浆料的方法,将含钯(铂)配合物涂布到有关器件的表面,使有关器件具有特定的电性能。
对于氧化铝载钯(铂)废催化剂、汽车废催化剂等废催化剂一般采取2种工艺路线,第1种是:选择性溶解载体→不溶渣→溶解贵金属→分离提纯。第2种是:溶解贵金属→分离提纯。 对于钯(铂)炭废催化剂、废电子浆料等废钯碳的工艺路线是:焙烧→焙烧渣→溶解贵金属→分离提纯。 对于废钯(铂)电镀液的工艺路线是:置换→置换渣→溶解贵金属→分离提纯。 对于含钯(铂)废电子元器件(集成电路板、接点、触点)的工艺路线是:分类拆解→焙烧→焙烧渣→溶解贵金属→分离提纯。 需要指出的是,废钯碳回收不论采取何种工艺,都要有完善的环保设施,例如焙烧炉要配备完善的收尘设施,废气、废水经过处理达到标准后排放。
钯碳催化剂是可以反复套用的,而在使用一段时间后也是会失活失效,从而形成钯碳废料。因为钯碳催化剂具有可回收的特点,这主要是因为失效的钯碳催化剂中,还有一定数量的金属钯,所以对废钯碳催化剂的二次再利用,就是对钯碳废料中的钯金进行还原提炼处理。选择哪种方法进行提炼时,也都是根据钯碳废料回收的具体情况来选择。
废钯碳回收再生行业由于企业规模小,存在严重的二次污染问题,由此带来的环境问题已经引起部门的高度重视。而利用该标准,有利于对废钯碳回收、加工处理与再生利用过程中存在的各种环境污染问题进行控制,规范生产和消费行为,在促进废钯碳资源化利用的同时,大限度地降低回收利用过程对环境的危害,从而达到资源循环和环境保护双赢的目的,同时可促进产业升级、技术进步。目前我国废钯碳回收再生企业规模普遍较小,该标准将逐渐引导产业技术的整体提升。
钯碳回收工艺流程如下:炉灰铁捕集还原熔炼氧化熔炼酸浸渣煅烧湿法提纯铂钯铑三元合金粉。Pt、Pb、Rh直收率83%,总收率98%,产品纯度99.9%。旧铂网回收工艺简单,废网经溶解、提纯、还原后再配料拉丝织网,其回收率99%从废催化剂中回收金和钯,上海钯碳回收研究所采用盐酸加氧化剂多次浸出,使金和钯进入溶液,钯粉置换,盐酸加氧化剂溶解,草酸还原得粉;还原母液用常规法提纯钯。金、钯纯度均可达99.9%。回收率分别为97%和96%。
钯废料,一般都是用钯碳催化剂,或钯催化剂做检测分析时剩余的材料,数量上也不多。经常碰到很多朋友说,每次实验分析完后,每次都当垃圾废料扔掉,因为数量少没怎么在意,无形中造成一个很大的浪费,要知道这类钯废料长时间积累下来,也有相当可观的经济价值,所以对事物的正确认识是很重要的。
钯合金在工业上应用也很广泛,虽然说量不是很大,但这种钯合金废料长年累月的积累下来也是很可观的,比如用于氢气净化系统中的钯管,化肥工厂用到的钯合金催化网,或是钯合金捕集网等材料。毕如电器行业中的电触点,还有我们生活常见到的钯银合金制作的钯钯合金烤瓷牙等,这类型的废料虽然量不多,但收集起来也有很大的再利用价值。
钯碳的提纯:钯合金可制成膜片(称钯膜),钯膜的厚度通常为0.1mm左右。主要于氢气与杂质的分离。钯膜纯化氢的原理是,在300-500℃下,把待纯化的氢通入钯膜的一侧时,氢被吸附在钯膜壁上,由于钯的4d电子层缺少两个电子,它能与氢生成不稳定的化学键(钯与氢的这种反应是可逆的),在钯的作用下,氢被电离为质子其半径为1.5×1015m,而钯的晶格常数为3.88×10-10m(20℃时),故可通过钯膜,在钯的作用下质子又与电子结合并重新形成氢分子,从钯膜的另一侧逸出。在钯膜表面,未被离解的气体是不能透过的,故可利用钯膜获得高纯氢。虽然钯对氢有特的透过性能,但纯钯的机械性能差,高温时易氧化,再结晶温度低,易使钯管变形和脆化,故不能用纯钯作透过膜。在钯中添加适量的IB族和Ⅷ族元素,制成钯合金,可改善钯的机械性能。就可以提高钯碳的纯度价格也就会比一般的钯碳回收价格高很多。
废钯碳的重要成分活性炭是由椰壳活性炭、果壳等为原料,经过炭化、活化、破碎、筛选、风选、水洗、烘干等工序制得。活性炭是净水器中主要、使用多的吸附材料。早在二十世纪三十年代,人们就用活性炭从焦化厂的废水中吸附苯酚,因此,活性炭在水处理中的应用已有近八十年的历史。有记载1862年英国采用活性炭净化饮用水。可以说,从净水器诞生以来,活性炭一直与净水器“形影不离”,难分难解。