RU2817811C1 - Способ извлечения металлического палладия - Google Patents
Способ извлечения металлического палладия Download PDFInfo
- Publication number
- RU2817811C1 RU2817811C1 RU2023107512A RU2023107512A RU2817811C1 RU 2817811 C1 RU2817811 C1 RU 2817811C1 RU 2023107512 A RU2023107512 A RU 2023107512A RU 2023107512 A RU2023107512 A RU 2023107512A RU 2817811 C1 RU2817811 C1 RU 2817811C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- palladium
- leaching
- solution
- mol
- solution containing
- Prior art date
Links
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 204
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 86
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 56
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 56
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 47
- 238000002386 leaching Methods 0.000 claims abstract description 57
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 26
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 19
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 81
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims description 18
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims description 17
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 3
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitric oxide Chemical compound O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 12
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 6
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 abstract 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 27
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 14
- -1 Platinum group metals Chemical class 0.000 description 12
- GPNDARIEYHPYAY-UHFFFAOYSA-N palladium(ii) nitrate Chemical compound [Pd+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O GPNDARIEYHPYAY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 8
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 8
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical group [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 7
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 5
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 5
- KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N Chlorine Chemical compound ClCl KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- XMPZTFVPEKAKFH-UHFFFAOYSA-P ceric ammonium nitrate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[Ce+4].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O XMPZTFVPEKAKFH-UHFFFAOYSA-P 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 4
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 4
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 4
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000005708 Sodium hypochlorite Substances 0.000 description 3
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 3
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 3
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N sodium hypochlorite Chemical compound [Na+].Cl[O-] SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- QZPSXPBJTPJTSZ-UHFFFAOYSA-N aqua regia Chemical compound Cl.O[N+]([O-])=O QZPSXPBJTPJTSZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 2
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 2
- 239000012065 filter cake Substances 0.000 description 2
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 2
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 2
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M lithium chloride Chemical compound [Li+].[Cl-] KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- UKVIEHSSVKSQBA-UHFFFAOYSA-N methane;palladium Chemical compound C.[Pd] UKVIEHSSVKSQBA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012452 mother liquor Substances 0.000 description 2
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 2
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 description 2
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 description 2
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 2
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 2
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 2
- BZSXEZOLBIJVQK-UHFFFAOYSA-N 2-methylsulfonylbenzoic acid Chemical compound CS(=O)(=O)C1=CC=CC=C1C(O)=O BZSXEZOLBIJVQK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002669 PdNi Inorganic materials 0.000 description 1
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 1
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 1
- WETWJCDKMRHUPV-UHFFFAOYSA-N acetyl chloride Chemical compound CC(Cl)=O WETWJCDKMRHUPV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012346 acetyl chloride Substances 0.000 description 1
- 239000003929 acidic solution Substances 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- OZECDDHOAMNMQI-UHFFFAOYSA-H cerium(3+);trisulfate Chemical compound [Ce+3].[Ce+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O OZECDDHOAMNMQI-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- FOCAUTSVDIKZOP-UHFFFAOYSA-N chloroacetic acid Chemical compound OC(=O)CCl FOCAUTSVDIKZOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 238000009854 hydrometallurgy Methods 0.000 description 1
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 1
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002941 palladium compounds Chemical class 0.000 description 1
- VKJKEPKFPUWCAS-UHFFFAOYSA-M potassium chlorate Chemical compound [K+].[O-]Cl(=O)=O VKJKEPKFPUWCAS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 description 1
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 239000002516 radical scavenger Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001180 sulfating effect Effects 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002341 toxic gas Substances 0.000 description 1
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к способу извлечения металлического палладия. Палладийсодержащий материал, кислотный раствор, содержащий Се4+, и хлорсодержащее вспомогательное средство выщелачивания смешивают с получением смешанного раствора выщелачивания. После завершения реакции получают раствор, содержащий Pd2+, который подвергают электролизу. На катоде получают металлический палладий, а на аноде получают кислотный раствор, содержащий Се4+, который многократно используют для выщелачивания. Изобретение обеспечивает снижение воздействия на окружающую среду за счет исключения образования газа оксида азота, при этом достигается высокая степень извлечения палладия. 3 з.п. ф-лы, 12 пр.
Description
Область техники
Настоящее изобретение относится к технологии гидрометаллургии, конкретно относится к технологии производства мокрого экстрагирования палладия, касается в частности способа извлечения металлического палладия.
Уровень техники
Палладий относится к металлам платиновой группы, обладает хорошей пластичностью, стабильностью и каталитической активностью, широко используется в аэрокосмической, атомной энергетике, электронике и катализаторах и других областях. Из-за своей уникальности и редкости он также считается «металлом стратегического резерва». Металлы платиновой группы дефицитны и дороги, что имеет большое значение для извлечения металлов платиновой группы.
Нитрат палладия может быть использован в качестве аналитического реактива, а также в качестве сырья для синтеза различных соединений палладия и катализаторов. В настоящее время способом получения нитрата палладия является способ простого растворения в азотной кислоте. Способ получения нитрата палладия путем растворения палладия в азотной кислоте обусловлен неопределенностью исходного материала металлического палладия, имеет длительное время растворения металлического палладия, низкие коэффициент растворения и процент прямого восстановления нитрата палладия. Кроме того, для однократного растворения металлического палладия требуется большое количество азотной кислоты, а повторяющийся процесс растворения палладия имеет недостатки, заключающиеся в большом потреблении энергии и сильном загрязнении окружающей среды, вызванном NOx.
В CN109592722A известен способ получения нитрата палладия. Добавьте в реактор порошок металлического палладия высокой чистоты, а затем добавьте раствор чистой азотной кислоты с процентной концентрация 65-68%, что в 4-9 раз превышает массу порошка металлического палладия. Поддерживайте температуру в реакторе на уровне 10-70°С, равномерно перемешивайте реакционный раствор, разбавляйте соляную кислоту массовой концентрацией 37% до 1-2%, добавьте к реагирующей жидкости разбавленную соляную кислоту до достижения массы НС1 в реактор 0,005-0,25% масс порошка металлического палладия. Реагируйте при постоянном перемешивании в течение 0,5-4 ч с получением раствора нитрата палладия, в котором полностью растворяется порошок палладия. В настоящее время общими проблемами способа являются: (1) реакция взаимодействия палладия и азотной кислоты приводит к образованию большого количества газообразного оксида азота; (2) в процессе реакции используются различные реагенты, такие как азотная кислота, царская водка и поглотитель остаточного газа NOx, что не только увеличивает стоимость, но и приводит к образованию большого количества отработанной жидкости, вызывая серьезное загрязнение окружающей среды.
В CN 105671304 A известен способ извлечения редкоземельных элементов и металлов платиновой группы из отработанных катализаторов очистки выхлопных газов автомобилей, который включает следующие этапы: (1) тонкое измельчение; (2) сульфатирующий обжиг; (3) выщелачивание разбавленной кислотой: продукт обжига, полученный на стадии (2), выщелачивают разбавленной серной кислотой, и после фильтрации и разделения получают раствор сульфата редкоземельных элементов и нерастворимый шлак, содержащий металлы платиновой группы; (4) извлечение редкоземельных элементов: добавление сульфата натрия к раствору редкоземельных элементов, полученному на стадии (3), для получения осадков сульфата и получения оксидов редкоземельных элементов лантана и церия; (5) извлечение металлов платиновой группы: выщелачивание металлов платиновой группы из нерастворимого шлака, полученного на стадии (3), с помощью соляной кислоты + газообразного хлора и обработка фильтрата с помощью существующих процессов разделения, очистки и рафинирования для получения металлов платиновой группы: платина, палладий и родий. Сульфатизирующий обжиг в этом способе не может растворить металлы платиновой группы, а металлы платиновой группы обогащаются нерастворимым шлаком. Использование соляной кислоты + газообразного хлора для выщелачивания металлов платиновой группы является традиционной технологией, а использование высокотоксичного газообразного хлора сопряжено с риском для безопасности.
В CN103834808A известен способ извлечения редких и драгоценных металлов из списанных автомобильных электронных устройств с использованием смешанного раствора соляной кислоты и гипохлорита натрия для выщелачивания шлака драгоценных металлов. Существует также проблема получения большого количества высокотоксичного газообразного хлора с гипохлоритом натрия в качестве окислителя. Способ включает следующие стадии: (1) раскрепление бракованных автозапчастей; (2) дробление бракованных автозапчастей, содержащих редкие и драгоценные металлы; (3) смешивание и обжиг измельченного порошка с гидроксидом натрия; (4) промывка горячей водой; (5) фильтрование, извлечение алюминия и молибдена из фильтрата, растворение остатка на фильтре кислотой, а затем фильтрование для получения раствора, содержащего ионы редкоземельных элементов и железа, и остатка на фильтре, содержащего драгоценные металлы; (6) получение оксидов редкоземельных элементов из раствора, содержащего ионы редкоземельных элементов и железа, полученного после фильтрования на стадии (5); (7) выщелачивание шлака благородного металла на стадии (5) смешанным раствором соляной кислоты и гипохлорита натрия с получением раствора, содержащего золото, палладий, платину и родий, и извлечение золота электролизом; (8) добыча платины; (9) отбор фильтрата, не содержащего платины, описанного на этапе (8), для получения грубого порошка палладия; В процессе используется муравьиная кислота для извлечения неочищенного палладия в условиях интенсивного перемешивания, чистота и эффективность относительно низкие, а безопасность растворов кислот, таких как соляная кислота, в предыдущем процессе также относительно низкая.
Таким образом, нужен новый зеленый, чистый, способ с хорошим экономичным восстановлением металлического палладия.
Краткое описание изобретения
С целью решения проблем, связанных с выбросом больших объемов отработанной кислоты и отработанного газа, низким процентом извлечения палладия и высокими затратами на переработку в существующей технологии извлечения, в настоящем изобретении предлагается способ извлечения металлического палладия. Через Се4+ палладийсодержащие материалы выщелачиваются в растворе под действием вспомогательного средства. После завершения реакции выщелачивания выщелачивающий раствор подвергается электролизу для осуществления регенерации Се4+ и получения металлического палладия, удаления загрязняющих веществ, таких как оксиды азота, из источника и извлечения палладия.
Для достижения этой цели в настоящем изобретении используется следующее техническое решение:
Изобретение относится к способу извлечения металлического палладия, согласно которому палладийсодержащий материал, кислотный раствор, содержащий Ce4+, и хлорсодержащее вспомогательное средство выщелачивания смешивают с получением смешанного раствора выщелачивания, после завершения реакции получают раствор, содержащий Pd2+, который подвергают электролизу, на катоде получают металлический палладий, а на аноде получают кислотный раствор, содержащий Се4+, который многократно используют для выщелачивания.
Предпочтительно концентрация Ce4+ в кислотном растворе, содержащем Ce4+, составляет ≥0,05 моль/л, например, может составлять 0,05 моль/л, 0,08 моль/л, 0,1 моль/л, 0,2 моль/л, 0,5 моль/л или 1 моль/л и т. д., но не ограничиваясь перечисленными числовыми значениями, также применимы другие неперечисленные числовые значения в пределах этого диапазона значений.
В качестве предпочтительного технического решения настоящего изобретения способ включает следующие стадии:
(1) после смешения палладийсодержащего материала, раствора серной и/или азотной кислоты, содержащего Се4+, и хлорсодержащего вспомогательного средства выщелачивания проводят выщелачивание при температуре ≥ 40 °С, при этом в кислотном растворе, содержащем Се4+, концентрация Се4+ ≥ 0,05 моль/л, в смешанном растворе концентрация хлора 0,01-0,5 моль/л, после завершения реакции получают раствор, содержащий Pd2+,
(2) электролиз раствора, содержащего Pd2+, полученного на стадии (1), с получением металлического палладия на катоде и кислотного раствора, содержащего Ce4+, на аноде, который многократно используют для выщелачивания.
По сравнению с предшествующим уровнем техники настоящее изобретение имеет следующие полезные эффекты:
(1) изобретение относится к способу извлечения металлического палладия, использует Ce4+ вместо азотной кислоты для выщелачивания металлического палладия и проводит реакцию выщелачивания на основе принципа 2Ce4++Pd=2Ce3++Pd2+, в процессе реакции NOx не образуется, что решает проблему загрязнения окружающей среды NOx традиционным процессом выщелачивания азотной кислотой;
(2) изобретение относится к способу извлечения металлического палладия, после электролиза выщелачивающего раствора регенерируется Ce4+ и осаждается металлический палладий, а процент выщелачивания палладия составляет ≥99%, так что маточный раствор может быть перерабатываются, а отработанная жидкость и газ могут быть почти нулевыми выбросами, в процессе реакции не потребляются другие химические реагенты, что снижает воздействие на окружающую среду и производственные затраты.
Осуществление изобретения
Для облегчения понимания настоящего изобретения перечисляет следующие примеры. Специалистам в данной области техники должно быть ясно, что примеры осуществления предназначены только для помощи в понимании настоящего изобретения и не должны рассматриваться как конкретные ограничения настоящего изобретения.
Технические решения настоящего изобретения дополнительно описаны ниже посредством конкретных вариантов осуществления.
В конкретном варианте осуществления настоящее изобретение обеспечивает способ очистки и извлечения металлического палладия, причем указанный способ включает следующие стадии:
(1) Смешайте палладийсодержащий материал, кислый раствор, содержащий Ce4+, и хлорсодержащий вспомогательное средство для проведения реакции выщелачивания, в кислом растворе, содержащем Ce4+, концентрация Ce4+ ≥ 0,05 моль/л, в описываемом смешанном растворе концентрация хлора 0,01-0,5 моль/л. После завершения реакции выщелачивания получается раствор, содержащий Pd2+;
(2) Электролиз раствора, содержащего Pd2+, описанный в стадии (1), получение металлического палладия на катоде и получение кислого раствора, содержащего Ce4+, который можно многократно использовать для выщелачивания на аноде.
Должно быть ясно, что при использовании способа, предусмотренного вариантом осуществления настоящего изобретения, или замена или изменение обычных данных, все они входят в объем защиты и раскрытия настоящего изобретения.
Пример 1
В этом примере предложен способ очистки и извлечения металлического палладия, включающий следующие стадии:
Смешайте и измельчите 0,1 г порошка палладия с определенным количеством твердого хлорида натрия в течение 1 минуты, затем добавьте раствор серной кислоты, содержащий Ce4+, так, чтобы [Cl]=0,04 моль/л и [Ce4+]=0,05 моль/л в смешанной раствор, и проведите реакцию выщелачивания при 80°C. Полученный выщелачивающий раствор фильтруют для удаления остаточных твердых веществ и взвешенных веществ с получением осветленного выщелачивающего раствора сульфата палладия. По расчету процент выщелачивания палладия составляет 99,8% в настоящем примере.
Пример 2
В этом примере предложен способ очистки и извлечения металлического палладия, включающий следующие стадии:
Смешайте и измельчите 0,2 г порошка палладия с определенным количеством твердого хлористого лития в течение 5 минут, затем добавьте в смесь раствор серной кислоты, содержащий Ce4+, так, чтобы [Cl]=0,01 моль/л и [Ce4+]=0,05 моль/л в смешанной раствор, и проведите реакцию выщелачивания при 60°C. Полученный выщелачивающий раствор фильтруют для удаления остаточных твердых веществ и взвешенных веществ с получением осветленного выщелачивающего раствора сульфата палладия. По расчету, процент выщелачивания палладия составляет 99,6% в настоящем примере.
Пример 3
В этом примере предложен способ очистки и извлечения металлического палладия, включающий следующие стадии:
Смешайте и измельчите 5 г порошка палладия с определенным количеством твердого хлорида натрия в течение 30 минут, затем добавьте в смесь раствор азотной кислоты, содержащий нитрат церия аммония, так, чтобы [Cl]=0,05 моль/л и [Ce4+]=1 моль/л в смешанной раствор, и проведите реакцию выщелачивания при 40°C. Полученный выщелачивающий раствор фильтруют для удаления остаточных твердых веществ и взвешенных веществ с получением осветленного выщелачивающего раствора нитрата палладия. По расчету, процент выщелачивания палладия составляет 99,7% в настоящем примере.
Пример 4
В этом примере предложен способ очистки и извлечения металлического палладия, включающий следующие стадии:
Смешайте 2,3 г порошка палладия с раствором серной кислоты, содержащим Ce4+, затем добавьте определенное количество твердого хлората натрия, так, чтобы [Cl]=0,05 моль/л и [Ce4+]=0,5 моль/л в смешанной раствор, и проведите реакцию выщелачивания при 80°C. Полученный выщелачивающий раствор фильтруют для удаления остаточных твердых веществ и взвешенных веществ с получением осветленного выщелачивающего раствора сульфата палладия. По расчету, процент выщелачивания палладия составляет 99,8% в настоящем примере.
Пример 5
В этом примере предложен способ очистки и извлечения металлического палладия, включающий следующие стадии:
Смешайте 0,5 г порошка палладия с раствором азотной кислоты, содержащим Ce4+, затем добавьте определенное количество твердого хлората калия, так, чтобы [Cl]=0,27 моль/л и [Ce4+]=0,1 моль/л в смешанной раствор, и проведите реакцию выщелачивания при 50°C. Полученный выщелачивающий раствор фильтруют для удаления остаточных твердых веществ и взвешенных веществ с получением осветленного выщелачивающего раствора нитрата палладия. По расчету процент выщелачивания палладия составляет 99,2% в настоящем примере.
Пример 6
В этом примере предложен способ очистки и извлечения металлического палладия, включающий следующие стадии:
Смешайте 0,9 г порошка палладия с раствором азотной кислоты, содержащим Ce4+, затем добавьте определенное количество ацетилхлорида, так, чтобы [Cl]=0,01 моль/л и [Ce4+]=0,2 моль/л в смешанной раствор, и проведите реакцию выщелачивания при 60°C. Полученный выщелачивающий раствор фильтруют для удаления остаточных твердых веществ и взвешенных веществ с получением осветленного выщелачивающего раствора нитрата палладия. По расчету процент выщелачивания палладия составляет 99,7% в настоящем примере.
Пример 7
В этом примере предложен способ очистки и извлечения металлического палладия, включающий следующие стадии:
Смешайте 245 мл 0,2 моль/л раствора нитрата церия аммония с 5 мл 0,5 моль/л соляной кислоты, по расчету, что [Cl]=0,01 моль/л, [Ce4+]=0,196 моль/л в смешанном растворе; добавьте 2,5 г порошка палладия с чистотой 91% в смешанный раствор для выщелачивания и профильтруйте полученный выщелачивающий раствор для удаления остаточных твердых веществ и взвешенных веществ, чтобы получить раствор, содержащий Pd2+. По расчету процент выщелачивания палладия составляет 99,6% в настоящем примере. Выщелачивающий раствор, содержащий Ce3+ и Pd2+, подвергается электролизу, Ce3+ окисляется на аноде с получением Ce4+ (который может быть возвращен на выщелачивание), а Pd2+ восстанавливается на катоде с получением металлического палладия, при этом чистота палладия достигает 99,5%.
Пример 8
В этом примере предложен способ очистки и извлечения металлического палладия, включающий следующие стадии:
Смешайте раствор серной кислоты, содержащий нитрат церия аммония, с твердым хлоридом натрия, чтобы [Cl] = 0,17 моль/л, [Ce4+] = 1 моль/л в смешанном растворе; затем добавьте 4,6 г порошка палладия в смешанный раствор, молярное соотношение Ce4+:Pd=2,4:1, проводите реакцию выщелачивания при 60°С. Полученный выщелачивающий раствор фильтруют для удаления остаточных твердых веществ и взвешенных веществ с получением раствора, содержащего Pd2+. По расчету процент выщелачивания палладия составляет 99,2% в настоящем примере.
Пример 9
В этом примере предложен способ очистки и извлечения металлического палладия, включающий следующие стадии:
Смешайте и измельчите 0,7 г твердого хлорида натрия, 10 мл воды и 100г остаток, образующийся при прокаливании палладий-угольного катализатора, содержащего 50% палладия, в течение 5 минут. Затем добавьте 800мл 1,5моль/л раствора Ce4+ азотной кислоты в смесь, так, чтобы [Cl]=0,015 моль/л и [Ce4+]=1,5 моль/л в смешанной раствор, и проведите реакцию выщелачивания при 60°C. Полученный выщелачивающий раствор фильтруют для удаления остаточных твердых веществ и взвешенных веществ с получением раствора, содержащего Pd2+. По расчету процент выщелачивания палладия составляет 99,4% в настоящем примере.
Пример 10
В этом примере предложен способ очистки и извлечения металлического палладия, включающий следующие стадии:
Полностью прокаленный на воздухе палладий-угольный катализатор смешивают с раствором азотной кислоты, содержащим 0,03 моль/л хлора и 1,5 моль/л иона Ce4+, молярное соотношение Ce4+:Pd=2,4:1, и проводят реакцию выщелачивания при 80 °C. Полученный выщелачивающий раствор фильтруют для удаления остаточных твердых веществ и взвешенных веществ с получением раствора, содержащего Pd2+. По расчету процент выщелачивания палладия составляет 99,5% в настоящем примере.
Пример 11
В этом примере предложен способ очистки и извлечения металлического палладия, включающий следующие стадии:
Приготовьте смешанный раствор [Ce4+]=1,5 моль/л, [H+]=1 моль/л, [Cl]=0,5 моль/л с нитратом церия аммония, концентрированной азотной кислотой, монохлоруксусной кислотой и чистой водой. Добавьте 20 г порошка палладия в 100 мл смешанного раствора, проведите реакцию выщелачивания при 60 ℃; и после фильтрации и разделения получают непрореагировавший порошок палладия и выщелачивающий раствор. Добавьте свежий вышеупомянутый смешанный раствор в непрореагировавший порошок палладия, снова выщелачивая до полного растворения. По расчету процент выщелачивания палладия составляет 100% в настоящем примере.
Пример 12
В этом примере предложен способ очистки и извлечения металлического палладия, включающий следующие стадии:
Добавьте 10 г хлорида калия и 1 л 0,1 моль/л разбавленной соляной кислоты к 100 г фрагментов сплава PdNi5, нагрейте до температуры выше 40 °C для активации в течение 10 минут, затем добавьте к смеси 10 л 0,11 моль/л раствора сульфата церия и реагировать при 60°C до полного выщелачивания. Выщелачивающий раствор направляется на электролиз, на аноде окисляется Ce3+ с получением Ce4+ (который может быть возвращен на выщелачивание), на катоде сначала восстанавливается Pd2+ с получением металлического палладия, регулируя потенциал, а затем Ni2+ восстанавливается до получить металлический никель. По расчету процент выщелачивания палладия составляет 99,5% в настоящем примере.
Сравнительный пример 1
В этом сравнительном примере предложен способ очистки и извлечения металлического палладия,
Способ использует метод Примера 1 в осуществлении изобретения патента CN109592722A для получения раствора нитрата палладия путем экстракции. В процессе реакции образуется большое количество желтого дыма (NOx); и в процессе реакции используются различные реагенты, такие как азотная кислота, царская водка и поглотитель хвостовых газов NOx, а также образуется большое количество отработанной жидкости, вызывая серьезное загрязнение окружающей среды.
Раствор палладия или металлический палладий, полученный способом для вышеупомянутых примеров 1-12, имеет формулу для расчета процента выщелачивания:
Процент выщелачивания=1-[(концентрация палладия в выщелачивающем растворе×объем выщелачивающего раствора)/(содержание палладия в исходном материале×масса сырья)]×100%
Результаты показывают, что в примерах 1-12 прпоцент выщелачивания палладия составляет >99%, и в процессе выщелачивания не используется токсичный газ и не образуются NOx. После электролиза маточный раствор можно использовать повторно без образования сточных вод.
Таким образом, настоящее изобретение обеспечивает способ очистки и извлечения металлического палладия, в котором используется недорогой кислый раствор Ce4+ в качестве окислителя и элемент хлора в качестве вспомогательного средства для выщелачивания палладия. Полностью исключить образование остаточного газа оксида азота в традиционном процессе, реализовать чистое извлечение палладия, электролиз выщелачивающего раствора, осуществить регенерацию Ce4+ и подготовку металлического палладия, высокую степень извлечения палладия, низкую стоимость производства и большие перспективы применения.
Заявитель заявляет, что вышеприведенное описание является лишь конкретным вариантом осуществления настоящего изобретения, но объем охраны настоящего изобретения им не ограничивается, и специалистам в данной области техники следует понимать, что любой специалист в данной области техники должен знать любые раскрытия, раскрытые в настоящем изобретении. В рамках технического объема все легко мыслимые изменения или замены подпадают под объем охраны и раскрытия настоящего изобретения.
Claims (6)
1. Способ извлечения металлического палладия, отличающийся тем, что палладийсодержащий материал, кислотный раствор, содержащий Се4+, и хлорсодержащее вспомогательное средство выщелачивания смешивают с получением смешанного раствора выщелачивания, после завершения реакции получают раствор, содержащий Pd2+, который подвергают электролизу, на катоде получают металлический палладий, а на аноде получают кислотный раствор, содержащий Се4+, который многократно используют для выщелачивания.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в кислотном растворе, содержащем Ce4+, концентрация Ce4+ составляет ≥ 0,05 моль/л.
3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что концентрация хлора в смешанном растворе выщелачивания составляет 0,01-0,5 моль/л.
4. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что он включает следующие этапы:
(1) после смешения палладийсодержащего материала, раствора серной и/или азотной кислоты, содержащего Се4+, и хлорсодержащего вспомогательного средства выщелачивания проводят выщелачивание при температуре ≥ 40 °С, при этом в кислотном растворе, содержащем Се4+, концентрация Се4+ ≥ 0,05 моль/л, в смешанном растворе концентрация хлора 0,01-0,5 моль/л, после завершения реакции получают раствор, содержащий Pd2+,
(2) электролиз раствора, содержащего Pd2+, полученного на стадии (1), с получением металлического палладия на катоде и кислотного раствора, содержащего Ce4+, на аноде, который многократно используют для выщелачивания.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210430805.4 | 2022-04-22 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2817811C1 true RU2817811C1 (ru) | 2024-04-22 |
Family
ID=
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5304359A (en) * | 1992-03-03 | 1994-04-19 | Bhp Minerals International Inc. | Dissolution of platinum group metals from materials containing said metals |
RU2085497C1 (ru) * | 1995-02-24 | 1997-07-27 | Альберт Львович Щипицин | Способ выделения палладия из исходного сырья |
CA2163058C (en) * | 1994-11-16 | 2002-04-23 | David Clark | Improvements to precious metals recovery from ores |
US6455018B1 (en) * | 1993-05-12 | 2002-09-24 | Rhone-Poulenc Chimie | Recovery of precious metal and other values from spent compositions/materials |
RU2209843C2 (ru) * | 2001-06-22 | 2003-08-10 | Шипачев Владимир Алексеевич | Способ извлечения платиновых металлов из автомобильных катализаторов |
WO2011140593A1 (en) * | 2010-05-10 | 2011-11-17 | Wintermute Metals Pty Ltd | Recovery of platinum group metals from platinum group metal-containing materials |
JP5212296B2 (ja) * | 2009-07-22 | 2013-06-19 | 富士通株式会社 | 配線設計支援装置、配線設計支援方法、及び配線設計支援プログラム |
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5304359A (en) * | 1992-03-03 | 1994-04-19 | Bhp Minerals International Inc. | Dissolution of platinum group metals from materials containing said metals |
US6455018B1 (en) * | 1993-05-12 | 2002-09-24 | Rhone-Poulenc Chimie | Recovery of precious metal and other values from spent compositions/materials |
CA2163058C (en) * | 1994-11-16 | 2002-04-23 | David Clark | Improvements to precious metals recovery from ores |
RU2085497C1 (ru) * | 1995-02-24 | 1997-07-27 | Альберт Львович Щипицин | Способ выделения палладия из исходного сырья |
RU2209843C2 (ru) * | 2001-06-22 | 2003-08-10 | Шипачев Владимир Алексеевич | Способ извлечения платиновых металлов из автомобильных катализаторов |
JP5212296B2 (ja) * | 2009-07-22 | 2013-06-19 | 富士通株式会社 | 配線設計支援装置、配線設計支援方法、及び配線設計支援プログラム |
WO2011140593A1 (en) * | 2010-05-10 | 2011-11-17 | Wintermute Metals Pty Ltd | Recovery of platinum group metals from platinum group metal-containing materials |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2580580C1 (ru) | Способ извлечения рутения из отработанного катализатора в виде оксида алюминия, нагруженного рутением | |
CN103031438B (zh) | 汽车尾气净化催化剂中稀土和贵金属的回收工艺 | |
CN110436498B (zh) | 一种再生铝熔炼末端二次铝灰中回收高纯氧化铝的方法 | |
CN103451433B (zh) | 一种从含贵金属废催化剂中提取贵金属的方法 | |
CN110218859B (zh) | 中温隧道式固态活化提取废脱硝催化剂有价元素的方法 | |
CN108315564A (zh) | 一种只溶载体从铝基催化剂中回收铂的方法 | |
CN102560129A (zh) | 一种从废铝基催化剂中回收贵金属及制备高纯氧化铝的方法 | |
CN111485106A (zh) | 一种废弃脱硝催化剂中钛、钒和钨的回收方法 | |
CN113215405B (zh) | 一种从废旧三元催化剂中回收稀贵金属的方法 | |
CN106435197A (zh) | 一种scr脱硝废催化剂有价金属碱性萃取回收装置及工艺 | |
CN104232900A (zh) | 一种从废钯/氧化铝催化剂中回收钯的方法 | |
CN104988319A (zh) | 处理负载型含钯废催化剂的方法和系统 | |
CN106480320A (zh) | 一种从废弃scr脱硝催化剂中回收有价金属的方法 | |
CN112981105B (zh) | 一种从废氧化铝载体贵金属催化剂中回收贵金属的方法 | |
CN104988318A (zh) | 处理负载型含钯废催化剂的方法和系统 | |
RU2817811C1 (ru) | Способ извлечения металлического палладия | |
CN111455192A (zh) | 一种从低品位含钯难溶废催化剂中回收钯的方法 | |
CN108754162B (zh) | 一种回收湿法废水中贵金属的绿色回收方法 | |
CN110760683A (zh) | 一种废弃scr催化剂提钒并制备碱金属氟钛酸盐的方法及其产品和用途 | |
CN115612846A (zh) | 一种废弃scr脱硝催化剂回收制备钛钨粉和钒产物的方法 | |
CN113199033A (zh) | 一种高纯铑粉的制备方法 | |
CN113005301A (zh) | 一种从废石化催化剂中回收稀贵金属的方法 | |
CN116970815A (zh) | 一种清洁回收金属钯的方法 | |
CN111547754B (zh) | 再生冰晶石转化氟化铝的方法 | |
CN115700286B (zh) | 废Pd/Al2O3催化剂中Pd的回收方法 |