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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。
废钯碳是指暂时失去使用价值的钯碳或钯合金。钯碳制品使用过程中的新旧更替现象是必然的,由于钯碳制品的腐蚀、损坏和自然淘汰,每年都有大量的废旧钯碳产生。如果随意弃置这些废旧钯碳,既造成了环境的污染,又浪费了有限的钯碳资源。世界大部分钯碳都能以再生钯碳的形式循环利用,工业发达国家再生钯碳产业规模大,再生钯碳循环使用比率高。由于市场需求强劲,中国有色钯碳产业的发展突飞猛进,中国已成为世界有色钯碳的生产和消费大国,中国的再生钯碳产业在世界再生钯碳产业的发展中有着举足轻重的地位。
环境保护标准对促进行业健康发展具有重要的引导作用。该标准是推荐标准,目前处于试行阶段。该标准就废钯碳回收、预处理、贮存、运输、再生利用、能量回收过程各环节,制定了污染控制技术规范,适用于废钯碳回收与再生利用的环境影响评价、回收与再生利用过程中污染控制及监督管理。标准重要的作用是给相关执法部门提供了执法依据和检控标准。
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。
不管是在汽车三元催化剂的生产过程中,或是报废的车辆中,在这类的三元催化器中含有钯铂铑多种铂族贵金属。这类的含钯废料是在生产过程中中,是以陶瓷为载体,在其表面覆盖一层贵金属涂层,包括铂钯铑这三种贵金属。这也是贵金属钯金大量应用的行业,每年有多达85%的钯金供应于汽车行业。所以在的回收再利用中,三元催化回收的钯金占到85%左右。