RU2442833C1 - Способ извлечения палладия (ii) из отработанных катализаторов - Google Patents
Способ извлечения палладия (ii) из отработанных катализаторов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2442833C1 RU2442833C1 RU2010141709/02A RU2010141709A RU2442833C1 RU 2442833 C1 RU2442833 C1 RU 2442833C1 RU 2010141709/02 A RU2010141709/02 A RU 2010141709/02A RU 2010141709 A RU2010141709 A RU 2010141709A RU 2442833 C1 RU2442833 C1 RU 2442833C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- palladium
- solution
- sorbent
- sorption
- catalysts
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
Изобретение относится к гидрометаллургии благородных металлов и может быть использовано при извлечении палладия из отработанных катализаторов, в том числе катализаторов низкотемпературного окисления оксида углерода(II) на основе γ-Аl2О3, содержащих хлорид палладия(II) и бромид меди(II). Способ включат кислотное выщелачивание палладия из отработанных катализаторов и сорбцию палладия из хлоридного раствора. При этом кислотное выщелачивание ведут 1 М раствором соляной кислоты. Полученный раствор разбавляют водой до рН 1. Сорбцию палладия ведут из разбавленного раствора на химически модифицированном кремнеземе, содержащем привитые группы γ-аминопропилтриэтоксисилана. Техническим результатом изобретения является количественное извлечение палладия дешевым азотсодержащим сорбентом, экспрессность способа, а также возможность регенерации сорбента. 4 табл.
Description
Изобретение относится к области гидрометаллургии благородных металлов и может быть использовано при извлечении палладия из отработанных катализаторов, в том числе катализаторов низкотемпературного окисления оксида углерода(II) на основе γ-Al2О3, содержащих хлорид палладия(II) и бромид меди(II).
Известен способ переработки содержащих металлы платиновой группы отработанных катализаторов на основе оксидов алюминия, кремния и магния, включающий операции обработки измельченных катализаторов раствором серной кислоты, спекание нерастворимого остатка с гидроксидом щелочного металла при температуре 400-700°С с последующим щелочным выщелачиванием спека. Недостатками метода являются использование энергоемких пирометаллургических операций спекания, длительность отдельных операций [патент РФ на изобретение №2138568. Годжиев С.Е., Ковтун В.А., Парецкий В.М и др. опубл. 27.09.1999].
Наиболее близким техническим решением является способ извлечения палладия из отработанных катализаторов, суть которого заключается в кислотном выщелачивании отработанных катализаторов «царской водкой», упаривании раствора до сухого остатка и растворении сухого остатка в соляной кислоте с последующей сорбцией палладия из хлоридного раствора на углеродных сорбентах [патент РФ на изобретение №2339712. Горяева Н.Г., Кононова О.Н., Доставалова Н.Б. и др. Опубл. 27.11.2008]. Получаемые в результате сорбции сорбаты, содержащие драгоценный металл, предлагается сжигать.
Недостатком способа являются использование для выщелачивания отработанных катализаторов растворов «царской водки», при упаривании которых образуются летучие оксиды азота, длительность процесса сорбции - 24 ч, невозможность регенерации сорбента.
Техническим результатом изобретения является снижение количества вредных газовых продуктов, повышение производительности процесса за счет сокращения времени сорбции палладия из хлоридных растворов, образующихся при переработке отработанных катализаторов, возможность осуществления сорбции в динамическом режиме, а также многоразовое использование сорбента за счет десорбции палладия.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе извлечения палладия(II) из отработанных катализаторов, включающем предварительное кислотное выщелачивание палладия из отработанных катализаторов и сорбцию палладия из хлоридного раствора, с последующей десорбцией палладия раствором тиомочевины, кислотное выщелачивание ведут 1 М раствором НСl, раствор разбавляют водой до рН 1 и из полученного раствора осуществляют сорбцию палладия на химически модифицированном кремнеземе, содержащем привитые группы γ-аминопропилтриэтоксисилана. Десорбцию палладия(II) проводят раствором тиомочевины в соляной кислоте.
Заявляемый способ осуществляется следующим образом.
Отработанные катализаторы низкотемпературного окисления оксида углерода(II) на основе γ-Аl2О3, содержащие хлорид палладия(II) и бромид меди(II), подвергали кислотному выщелачиванию 1 М НСl. Полученные хлоридно-бромидные растворы, содержащие ионы палладия(II), разбавляли водой до рН 1 и контактировали с сорбентом в статических или динамических условиях. Сорбент представляет собой химически модифицированный кремнезем на основе Силохрома С-120, серия ВГ - 102/3А1 (удельная поверхность 120 м2/г, фракция 0,1-0,2 мм, средний диаметр пор - 45 нм), содержащий привитые группы γ-аминопропилтриэтоксисилана. Предпочтительное количество привитых функциональных групп сорбента составляет 0,5-1,63 ммоль/г. Исходные концентрации металлов в растворах варьировались в диапазоне: CPd=0,43-1,60 г/л, CCu=0,89-3,11 г/л; СAl=0,40-1,62 г/л. Опыты в статических условиях осуществляли из индивидуальных (содержащих ионы только одного металла) солянокислых растворов (0,1 М - 4 М НСl) при комнатной температуре, объем растворов составлял 15 мл, массы навески сорбентов - 0,03±0,001 г. Опыты по сорбции в динамическом режиме из индивидуальных растворов и реальных, полученных путем выщелачивания отработанных катализаторов 1 М НСl, проводили в стеклянных колонках, внутренний диаметр которых составлял 0,4 см. Навески сорбентов - от 0,1 г до 0,2 г. Прохождение раствора через колонку происходило самотеком. После сорбции сорбенты промывали 0,1 М НСl или водой, после чего пропускали раствор элюента. Концентрации металлов в исходных и конечных растворах определяли по следующим методикам: концентрацию палладия(II) - по методике с хлоридом олова(II) [Гинзбург С.И., Езерская Н.А., Прокофьева И.В. и др. Аналитическая химия элементов. Платиновые металлы. М.: «Наука». 1972. С.616], меди(II) - с роданидом калия [Подчайнова В.Н., Оносова С.П. Журнал аналитической химии. 1958. Том XIII, вып.5. С.533-537], содержание палладия(II) в растворах, содержащих медь(II), определяли реакцией с диметилглиоксимом по методике [Михельсон П.Б., Калабина Л.В. Экстракционно-спектрофотометрическое определение палладия(II) диметилглиоксимом. Журнал аналитической химии. 1969. Т.24, вып.2. С.261-263.], количество меди в модельных растворах, содержащих палладий(II), находили с помощью диэтилдитиокарбамата натрия [Байбаева С.Т., Миркинд Л.А., Крылова Л.П., Навяжская Э.А., Салова А.С. Методы определении лакокрасочных материалов. М.: «Химия». 1974. С.472]. Алюминий анализировали титрованием избытка комплексона III раствором дихлорида цинка [Попова О.И., Годованная И.Н. Комплексонометрический анализ некоторых двойных сплавов. Журнал аналитической химии. 1965. Том XX, вып.3. С.355-356].
Количество сорбированного металла определяли по разности содержания его в растворе до и после сорбции.
Е - степень извлечения металла из раствора, %, рассчитывали по формуле:
E=(mм/mм исх)*100, где
mм исх - масса металла в исходном растворе;
mм - количество металла, перешедшее в фазу сорбента, г.
Степень десорбции, %, рассчитывали на основании анализа раствора после элюирования:
А=(mвэлюенте/mм)*100.
СЕ - текущее значение сорбционной емкости, ммоль/г, находили по формуле:
где Мм - молярная масса металла, г/моль;
mсб - навеска сорбента, г.
Ниже приведены примеры осуществления предлагаемого способа извлечения палладия из отработанных катализаторов низкотемпературного окисления оксида углерода(II) на основе γ-Al2О3, содержащих хлорид палладия(II) и бромид меди(II). В результате выщелачивания отработанных катализаторов образуются растворы, содержащие, помимо палладия, хлорид- и бромид-ионы. Однако предварительными опытами показано, что при мольном соотношении Сl-:Вr-≥50 в растворе, как это реализуется в предлагаемом способе, наличие бромид-ионов не оказывает влияние на эффективность сорбции палладия.
Пример 1. Отработанные катализаторы низкотемпературного окисления оксида углерода(II) на основе γ-Al2О3, содержащие хлорид палладия(II) и бромид меди(II), подвергали кислотному выщелачиванию 1 М НСl. Извлечение палладия(II) в раствор составляет 94,0±1,0%.
Исследование зависимости статической обменной емкости (СОЕ) палладия(II) на сорбенте от времени контакта фаз показало (таблица 1), что постоянное значение статической сорбционной емкости достигается за 5-10 мин перемешивания фаз, в то время как в прототипе время установления равновесия при сорбции составляет 24 ч. Установление равновесия для палладия(II) за короткое время благоприятно для проведения сорбции в динамическом режиме.
Таблица 1 | |||||||
Зависимость сорбционной емкости сорбента по Pd(II) и Cu(II) в статических условиях от времени контакта фаз из раствора 1 М НСl (СРd исх=1,49 г/л, ССu исх=0,89 г/л) | |||||||
Время контакта фаз, мин | 2 | 5 | 10 | 30 | 45 | 60 | 90 |
COEPd, мг/г | 3,4 | 77,6 | 83,2 | 78,2 | 85,5 | - | 73,5 |
СОЕСu, мг/г | - | 5,1 | 9,0 | 8,6 | - | 10,4 | - |
Сорбцию палладия(II) из 0,1 М НСl при комнатной температуре вели с использованием сорбентов, отличающихся, количеством привитых функциональных групп: 0,5 ммоль/г - Сорбент 1 и 1,63 ммоль/г - Сорбент 2. Из представленных данных видно (таблица 2), что лучшие показатели сорбции наблюдаются для сорбента, содержащего большее количество привитых функциональных групп, статическая обменная емкость которого составляет 137 мг/г.
Таблица 2 | |||||
Сравнительная характеристика предлагаемого способа и известного | |||||
Параметр | Предлагаемый способ | Известный способ | |||
Тип сорбента | Сорбент 1 | Сорбент 2 | БАУ-Х | ЛКАУ-4 | ЛКАУ-7 |
Обменная емкость, мг/г | 45 | 137 | 7,5 | 4,5 | 2,1 |
Кислотность растворов | рН 1 | рН 1,5 |
Исследование зависимости степени извлечения палладия от концентрации кислоты в диапазоне рН 1-4 М НСl в статических условиях на сорбенте с плотностью пришивки функциональных групп, составляющей 1,63 ммоль/г, показало, что наилучшие показатели сорбции ионов драгметалла наблюдаются из растворов с рН 1. Данные представлены в таблице 3. Предпочтительно сорбцию вести из растворов с концентрацией НСl 0,1-0,5 М.
Таблица 3 | ||||||
Зависимость сорбционной емкости сорбента по Pd(II) в статических условиях от концентрации НСl (CPd исх=1,49 г/л) | ||||||
СHCl, М | 0,1 | 0,5 | 1 | 2 | 3 | 4 |
СОЕ, мг/г | 137 | 114 | 85 | 72 | 73 | 53 |
Пример 2. Исследована сорбция палладия(II) из хлоридных растворов, содержащих медь(II) и алюминий(III), полученных по примеру 1. Сорбцию вели из 0,1 М раствора НСl, сорбент после сорбции промывали водой, палладий элюировали 5%-ным раствором тиомочевины (Thio) в 0,1 М НСl. Проведены 2 параллельных опыта, во втором опыте на одном и том же сорбенте провели 3 цикла стадий сорбция-десорбция с целью определения возможности повторного использования сорбента и стабильности его работы. В опыте 1 Vисх. р-ра составляет 2,2 мл, в опыте 2 - 2.0, 1,7 и 1,2 мл соответственно. Растворы, полученные в опыте 1, анализировали атомно-эмиссионным методом с индуктивно-связанной плазмой (таблица 4). На стадии сорбции палладий(II) сорбируется на 99,9%, медь(II) - на 15,0-19,0%, алюминий(III) - на 1,3-18,8%. На стадии промывки удается практически всю медь удалить из фазы сорбента (Σизвл. Cu в p-p=95-98%), так же как и алюминий, что позволяет говорить о практически полном разделении палладия(II) и сопутствующих металлов. Палладий(II) элюируется с сорбента на 85-90%. Предложенный сорбент стабильно выдерживает более 3-х циклов работы.
Использование заявляемого изобретения позволит обеспечить на стадии сорбции количественное извлечение палладия (99,9%) из хлоридных растворов переработки отработанных палладийсодержащих катализаторов.
Таблица 4 | ||||||||||||||||||
Результаты эксперимента по разделению Pd(II), Cu(II) и Аl(III) из солянокислого раствора на сорбенте 1 (CPd=1,60 г/л, ССu=3,11 г/л, СAl=0,40 г/л, СHCl=0,1 М) | ||||||||||||||||||
№ опыта | Сорбент | Р-р после сорбции + пром.воды | Элюат 5% Thio в 0,1 М НСl | |||||||||||||||
mPd, мкг | mCu, мкг | mAl, мкг | ЕPd, % | ECu, % | EAl, % | Vp-pa, мл |
mCu, мкг | СCu, мкг мл | mAl, мкг | CAl, мкг мл | EPd, % | ECu, % | EAl, % | Vp-pa, мл | mPd, мкг | CPd, мкг мл | EPd, % | |
1 опыт | 3520 | 1620 | 420 | 99,9 | 23,8 | 12 | 52 | 5825 | 112 | 3100 | 60 | 0,05 | 85,4 | 96,3 | 8 | 3120 | 390 | 88,6 |
2 опыт | ||||||||||||||||||
1 стад. | 3840 | 1113 | 48 | 99,9 | 15,1 | 1,3 | 52,4 | 7082 | 135 | 3792 | 72 | *- | 95,2 | 99,0 | 8,5 | 3327 | 391 | 90,1 |
2 стад. | 2720 | 929 | 153 | 99,9 | 17,0 | 4,6 | 51,7 | 5146 | 100 | 2617 | 51 | *- | 98,0 | 97,1 | 11,4 | 2421 | 212 | 89,0 |
3 стад. | 1920 | 707 | 360 | 99,9 | 18,3 | 17,2 | 51,2 | 3591 | 70 | 1816 | 36 | *- | 97,0 | 95,2 | 9,9 | 1627 | 164 | 85,0 |
*- ионы в растворе не обнаружены | ||||||||||||||||||
Примечание: раствор элюата на Cu(II) и Аl(III) не анализировали |
Claims (1)
- Способ извлечения палладия (II) из отработанных катализаторов, включающий кислотное выщелачивание палладия из отработанных катализаторов и сорбцию палладия из хлоридного раствора, отличающийся тем, что кислотное выщелачивание ведут 1 М раствором соляной кислоты, полученный раствор разбавляют водой до рН 1 и сорбцию палладия осуществляют из разбавленного раствора на химически модифицированном кремнеземе, содержащем привитые группы γ-аминопропилтриэтоксисилана.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010141709/02A RU2442833C1 (ru) | 2010-10-12 | 2010-10-12 | Способ извлечения палладия (ii) из отработанных катализаторов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010141709/02A RU2442833C1 (ru) | 2010-10-12 | 2010-10-12 | Способ извлечения палладия (ii) из отработанных катализаторов |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2442833C1 true RU2442833C1 (ru) | 2012-02-20 |
Family
ID=45854614
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010141709/02A RU2442833C1 (ru) | 2010-10-12 | 2010-10-12 | Способ извлечения палладия (ii) из отработанных катализаторов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2442833C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2493275C1 (ru) * | 2012-06-29 | 2013-09-20 | Леонид Асхатович Мазитов | Способ переработки палладиевых отработанных катализаторов |
CN115537571A (zh) * | 2022-10-10 | 2022-12-30 | 昆明理工大学 | 一种废氧化铝载体-钯系催化剂中钯的浸出方法 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1579984A (en) * | 1976-12-22 | 1980-11-26 | Osaka Gas Co Ltd | Method for reactivation of platinum group metal catalyst |
PL232706A1 (en) * | 1981-08-19 | 1983-02-28 | Inst Chemii Przemyslowej | Method of recovery of platinum from spent catalyst for synthesis of hydroxylamine sulfate |
US5160711A (en) * | 1991-05-10 | 1992-11-03 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Interior | Cyanide leaching method for recovering platinum group metals from a catalytic converter catalyst |
RU2156817C1 (ru) * | 2000-01-12 | 2000-09-27 | Государственное предприятие комбинат "Электрохимприбор" | Способ получения палладия из отработанных катализаторов на основе оксида алюминия |
RU2221060C2 (ru) * | 2002-01-21 | 2004-01-10 | Институт неорганической химии СО РАН | Способ извлечения платины и палладия из материалов с пористой основой |
RU2339712C2 (ru) * | 2006-11-23 | 2008-11-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский федеральный университет " | Способ извлечения палладия (ii) из отработанных катализаторов |
-
2010
- 2010-10-12 RU RU2010141709/02A patent/RU2442833C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1579984A (en) * | 1976-12-22 | 1980-11-26 | Osaka Gas Co Ltd | Method for reactivation of platinum group metal catalyst |
PL232706A1 (en) * | 1981-08-19 | 1983-02-28 | Inst Chemii Przemyslowej | Method of recovery of platinum from spent catalyst for synthesis of hydroxylamine sulfate |
US5160711A (en) * | 1991-05-10 | 1992-11-03 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Interior | Cyanide leaching method for recovering platinum group metals from a catalytic converter catalyst |
RU2156817C1 (ru) * | 2000-01-12 | 2000-09-27 | Государственное предприятие комбинат "Электрохимприбор" | Способ получения палладия из отработанных катализаторов на основе оксида алюминия |
RU2221060C2 (ru) * | 2002-01-21 | 2004-01-10 | Институт неорганической химии СО РАН | Способ извлечения платины и палладия из материалов с пористой основой |
RU2339712C2 (ru) * | 2006-11-23 | 2008-11-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский федеральный университет " | Способ извлечения палладия (ii) из отработанных катализаторов |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2493275C1 (ru) * | 2012-06-29 | 2013-09-20 | Леонид Асхатович Мазитов | Способ переработки палладиевых отработанных катализаторов |
CN115537571A (zh) * | 2022-10-10 | 2022-12-30 | 昆明理工大学 | 一种废氧化铝载体-钯系催化剂中钯的浸出方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2386709C1 (ru) | Способ разделения и извлечения благородных металлов | |
RU2442833C1 (ru) | Способ извлечения палладия (ii) из отработанных катализаторов | |
CN110075867B (zh) | 一种基于晶粒小化的钯催化剂再生方法 | |
CN102021333B (zh) | 一种利用功能化介孔分子筛从金矿石中提纯贵金属的方法 | |
JP2012197512A (ja) | 官能化された貴金属含有吸着材料から貴金属を回収する方法 | |
RU2339712C2 (ru) | Способ извлечения палладия (ii) из отработанных катализаторов | |
Fedyukevich et al. | Advantages and disadvantages of various kinds of adsorbents used in industrial extraction of [Au (CN) 2]–anions from cyanide solutions and pulps | |
US10392679B2 (en) | Method for recovering gold from activated carbon | |
RU2306347C1 (ru) | Способ переработки катализаторов, содержащих платиновые металлы и рений на носителях из оксида алюминия | |
RU2479651C1 (ru) | Способ извлечения и разделения платины и родия в сульфатных растворах | |
RU2421532C1 (ru) | Способ извлечения рения из отработанных катализаторов на носителях из оксида алюминия, содержащих платиновые металлы и рений | |
RU2439175C1 (ru) | Способ разделения платины (ii, iv) и родия (iii) в солянокислых водных растворах | |
Danielsson | Adsorption of a number of elements from sulphuric acid solutions by anion exchange | |
Torgov et al. | ICP AES determination of platinum group elements and gold in collective extract and strip product solution in analysis of geological samples | |
Van Deventer et al. | The mechanism of elution of gold cyanide from activated carbon | |
RU2458160C1 (ru) | Способ извлечения золота из цианидных растворов, содержащих ртуть | |
RU2354448C1 (ru) | Сорбент на основе модифицированного кремнезема и его использование для извлечения ионов палладия | |
Kononova et al. | Sorption and separation of platinum and rhodium in presence of transition metals | |
Susoyeva et al. | Sorption recovery of rhodium (III) from multicomponent chloride solutions in the presence of tin (II) chloride | |
Hossain et al. | Separation of trace amounts of palladium (II) with crown ether from hydrochloric acid and potassium thiocyanate media | |
RU2796648C1 (ru) | Способ извлечения рения из водных растворов активным углем | |
RU2111272C1 (ru) | Способ выделения платиновых металлов | |
RU2427535C1 (ru) | Способ извлечения рения из растворов, содержащих молибден | |
CN110578063B (zh) | 用聚苯乙烯-苯并恶唑硫醚树脂分离提取钯的方法 | |
CN1005820B (zh) | 使用螯合树脂来分离、富集贵重金属的方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20161013 |