要先学习钌是铂族金属中的一种,在地壳中蕴藏量少(十亿分之一),是最稀有的贵重金属。我国钌资源稀缺,几乎全部依赖于进口(占总需求量的99%),因此,对含钌及钌系化合物进行钌的回收再利用是很有必要的。
接下来看透Pd-Ru/氧化铝催化剂作为一种负载型催化剂,可用做催化燃烧催化剂,尤其是在VOC治理过程中,得到广泛应用。由于钯和钌的价格很高,当催化剂活性在使用过程中降低到一定程度时,就必须将催化剂报废,回收其中的钯和钌,这样有利于资源的再生利用和环境保护。
一种废催化燃烧催化剂Pd-Ru/氧化铝中钯和钌的回收方法,其特征在于,包括如下步骤:
1)取报废催化燃烧催化剂Pd-Ru/氧化铝,于300~700℃下焙烧;
2)步骤1)焙烧后的催化燃烧催化剂Pd-Ru/氧化铝,加入盐酸或硫酸,搅拌浸出,至固体溶解;
3)向步骤2)得到的溶液中加入金属铝与过量的酸反应,同时置换出溶液的钯和钌,控制溶液中的钯和钌均小于5ppm,反应完毕后,过滤;
4)步骤3)过滤后得到的固体烘干后得到含有钯、钌的固体;
5)将步骤4)得到的含有钯、钌的固体加入有效氯含量大于10%的次氯酸钠水溶液中,液固比为50:1;加热至60~90℃,逐滴加入浓硫酸,钯、钌逐渐溶解,生成红色可溶性金属盐后,补加有效氯含量大于10%的次氯酸钠水溶液,至不再生成黄烟状四氧化钌为止,用盐酸吸收四氧化钌,吸收液经浓缩烘干后得纯三氯化钌水合物;金属钯则以离子形式进入溶液;
6)向步骤5)得到的含钯的溶液中加入浓氨水至pH值为9,过滤,并用pH值为9的氨水洗涤滤渣,滤液合并;
7)向步骤6)得到的滤液中加入浓盐酸至pH值为2,生成黄色二氯二氨络亚钯沉淀,用pH值为2的盐酸洗涤黄色沉淀;
8)将步骤7)得到的黄色沉淀加入到浓氨水中溶解,直到pH值大于9且全部溶解;
9)向步骤8)得到溶液中加入质量百分比浓度为20~40%水合肼水溶液,在75-85℃进行还原,得海绵钯。
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笔者总结活性炭负载钌催化剂在石油化工、精细化学品等领域的催化加氢上有广泛的应用,尤其是自1992年英国BP公司和美国Kellogg公司开发成功活性炭负载钌氨合成催化剂以来,由于该催化剂能在较低的反应温度、压力等条件下高效合成氨,被认为是继铁基氨合成催化剂后第二代氨合成催化剂。但由于该催化剂以贵金属钌(Ru)为活性组分,其价格昂贵,且国内产量很少,因此,钌催化剂中的钌能否回收利用,成为钌基氨合成催化剂能否实现工业化推广应用的关键之一
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