申請日2015.09.10
公開(公告)日2015.11.11
IPC分類號C22B11/00; C22B7/00
摘要
本發(fā)明提供一種從堿性鈀活化工段廢水中回收鈀的方法，包括如下步驟：1)還原;2)將所得粗鈀用王水溶解，濾去不溶物，王水與粗鈀的體積質(zhì)量比為5~6：1，L/公斤;3)過濾、稀釋;4)離子柱吸附;5)清洗離子柱;6)離子柱再生;7)再生液回收鈀。所述方法利用陰樹脂選擇吸附[PdCl4]2-，有效分離銅、鎳等賤金屬，且方法簡單，容易操作控制，回收率大于96%，產(chǎn)品純度均大于99.98%。
摘要附圖
權(quán)利要求書
1.一種從堿性鈀活化工段廢水中回收鈀的方法，其特征在于，包括如下步驟：
1)還原
向廢水中添加水合肼進行還原，邊添加邊攪拌至不再產(chǎn)生沉淀，再攪拌30~60分鐘，將廢水泵至離心機離心，所得沉淀即為粗鈀;
2)將所得粗鈀用王水溶解，濾去不溶物，王水與粗鈀的體積質(zhì)量比為5~6：1，L/公斤;
3)過濾、稀釋
步驟2)所得溶液過濾濾去不溶物后，將溶液pH值稀釋至2;
4)離子柱吸附
將稀釋后的溶液泵入離子柱內(nèi)，采用強堿性陰離子樹脂吸附溶液中的鈀離子;
5)清洗離子柱
離子柱吸附結(jié)束后，清洗離子柱，洗至進出水顏色相同為止;
6)離子柱再生
用再生液對離子柱進行再生，再生液的用量為樹脂量的2-3倍，再生后的樹脂恢復(fù)原色即為再生完全;
7)再生液回收鈀
a)鹽酸調(diào)pH
用濃鹽酸調(diào)節(jié)離子柱再生后的再生液pH值至0.5~1，生成淡黃色沉淀，過濾，收集濾液;
b)水合肼還原
將上述黃色沉淀用氨水溶解后，加入水合肼，攪拌反應(yīng)至上清液澄清，浸泡一段時間至沉淀沉入底部，所述水合肼與黃色沉淀的體積質(zhì)量比為400~500：1，mL/公斤;
c)過濾沉淀
邊抽濾邊用熱水洗滌步驟b)所得沉淀，待抽濾的濾液成中性即可停止清洗，將清洗后的沉淀烘干即可得到高純度鈀。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從堿性鈀活化工段廢水中回收鈀的方法，其特征在于，步驟1)中所述廢水中鈀離子濃度為50~200mg/L。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從堿性鈀活化工段廢水中回收鈀的方法，其特征在于，步驟1)中所得粗鈀中鈀含量大于70%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從堿性鈀活化工段廢水中回收鈀的方法，其特征在于，步驟3)中用自來水將溶液pH值稀釋至2。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從堿性鈀活化工段廢水中回收鈀的方法，其特征在于，步驟5)中用自來水清洗離子柱。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從堿性鈀活化工段廢水中回收鈀的方法，其特征在于，步驟6)所述再生液為氨水和氯化銨的混合液，再生液中氨水的質(zhì)量分數(shù)為8%，氯化銨的質(zhì)量分數(shù)為40g/L。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從堿性鈀活化工段廢水中回收鈀的方法，其特征在于，步驟7)中所述水合肼為80%水合肼，水合肼與鈀粉的體積質(zhì)量比為0.5:1，mL/g。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從堿性鈀活化工段廢水中回收鈀的方法，其特征在于，所得高純度鈀純度>99.98%。
說明書
一種從堿性鈀活化工段廢水中回收鈀的方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種從堿性鈀活化工段廢水中回收鈀的方法。
背景技術(shù)
化學(xué)鍍是提高金屬等材料表面耐磨性和耐蝕性的一種表面強化方法，隨著其不斷的發(fā)展和完善，目前已廣泛應(yīng)用于石油化工、電子技術(shù)、航空航天、機械制造、精密儀器和化工等領(lǐng)域。特別是能夠有效的使飛機部件零件的壽命延長幾十倍至幾百倍，而且有效地促進了航空航天事業(yè)的發(fā)展。隨著化學(xué)鍍應(yīng)用范圍的擴大，化學(xué)施鍍的基體種類越來越多，基體的催化活性等千差萬別。通常，需要對基體實施鍍前活化處理，以獲得高的自催化活性，為化學(xué)鍍的進一步實施創(chuàng)造適宜條件。因此，鍍前活化處理的質(zhì)量與效果直接決定著化學(xué)鍍的成敗。
而活化處理中采用較多的是離子型鈀活化液，離子鈀是在膠體鈀的基礎(chǔ)上又西德和日本推出的，比膠體鈀更穩(wěn)定，鍍層附著力更好。離子鈀活化液可以長期使用而不沉降分離，使用壽命長，穩(wěn)定性好。離子鈀活化液中貴金屬鈀的含量最低為150~300mg/L。離子鈀活化液在活化工段完成活化后，即成為鈀活化廢水，然而，由于鈀是貴金屬，其價格昂貴，如若對鈀活化廢水不管不顧，勢必會導(dǎo)致生產(chǎn)成本的急劇升高，因此，從鈀活化廢水中回收鈀，是每個生產(chǎn)廠家都極為看重的技術(shù)。
目前國內(nèi)鈀的回收提純生產(chǎn)大都采用傳統(tǒng)的沉淀﹑絡(luò)合﹑酸化﹑煅燒和氫還原工藝，用藥量大且程序復(fù)雜，亦有采用濕法提純鈀工藝，提取過程一般是：酸溶→除銀→凈化→氨水沉淀→鹽酸酸化→水合肼還原→鈀，然而，其工藝雖能有效的提純鈀，但其不能有效的分離溶液中的銅、鎳等賤金屬離子，導(dǎo)致回收所得鈀的純度達不到99.9%，影響其出售價格。
發(fā)明內(nèi)容
為解決上述存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種從堿性鈀活化工段廢水中回收鈀的方法，所述方法利用陰樹脂選擇吸附[PdCl4]2-，有效分離銅、鎳等賤金屬，且方法簡單，容易操作控制，回收率大于96%，產(chǎn)品純度均大于99.98%。
為達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：
一種從堿性鈀活化工段廢水中回收鈀的方法，包括如下步驟：
1)還原
向廢水中添加水合肼進行還原，邊添加邊攪拌至不再產(chǎn)生沉淀，再攪拌30~60分鐘，將廢水泵至離心機離心，所得沉淀即為粗鈀;
2)將所得粗鈀用王水溶解，濾去不溶物，王水與粗鈀的體積質(zhì)量比為5~6：1，L/公斤;
其中，粗鈀溶于王水的反應(yīng)式如下：
3Pd+12HCl+2HNO3=2NO↑+3H2[PdCl4]+4H2O
由上式可見，在溶液中，鈀以H2PdCl4形式存在，PdCl4-2是陰離子,溶液中銅﹑鎳等賤金屬雜質(zhì)為陽離子。
3)過濾、稀釋
步驟2)所得溶液過濾濾去不溶物后，將溶液pH值稀釋至2;
由于王水溶解堿鈀后酸度太高，需要稀釋后才能進離子交換柱，因此用自來水稀釋pH至2。
4)離子柱吸附
將稀釋后的溶液泵入離子柱內(nèi)，采用強堿性陰離子樹脂吸附溶液中的鈀離子;
此時溶液中的銅﹑鎳等賤金屬雜質(zhì)并未被強堿性陰離子樹脂吸附，留在溶液中。
5)清洗離子柱
離子柱吸附結(jié)束后，清洗離子柱，洗至進出水顏色相同為止;
6)離子柱再生
用再生液對離子柱進行再生，再生液的用量為樹脂量的2-3倍，再生后的樹脂恢復(fù)原色即為再生完全;
其中，所述樹脂量為離子柱容積的60%。
再生的化學(xué)變化：H2[PdCl4]→[Pd(NH3)4]Cl2
7)再生液回收鈀
a)鹽酸調(diào)pH
用濃鹽酸調(diào)節(jié)離子柱再生后的再生液pH值至0.5~1，生成淡黃色沉淀(鈀即存在于沉淀內(nèi))，過濾，收集濾液;
反應(yīng)方程式為：[Pd(NH3)4]Cl2+2HCl→[Pd(NH3)2]Cl2↓+2NH4Cl
b)水合肼還原
將上述黃色沉淀用氨水溶解后，加入水合肼，攪拌反應(yīng)至上清液澄清，浸泡一段時間至沉淀沉入底部，所述水合肼與黃色沉淀的體積質(zhì)量比為400~500：1，mL/公斤;
反應(yīng)方程式：
[Pd(NH3)2]Cl2(沉淀)+2(NH2)2·H2O→Pd↓+2NH3·H2O+2NH4Cl+N2↑
c)過濾沉淀
邊抽濾邊用熱水洗滌步驟b)所得沉淀，待抽濾的濾液成中性即可停止清洗，將清洗后的沉淀烘干即可得到高純度鈀。
進一步，步驟1)中所述廢水中鈀離子濃度為50~200mg/L。
另，步驟1)中所得粗鈀中鈀含量大于70%。
另有，步驟3)中用自來水將溶液pH值稀釋至2。
再，步驟5)中用自來水清洗離子柱。
再有，步驟6)所述再生液為氨水和氯化銨的混合液，再生液中氨水的質(zhì)量分數(shù)為8%，氯化銨的質(zhì)量分數(shù)為40g/L。
且，步驟7)中所述水合肼為80%水合肼，水合肼與鈀粉的體積質(zhì)量比為0.5:1，mL/g。
另，所得高純度鈀純度>99.98%。
本發(fā)明的有益效果在于：
本發(fā)明所提供方法將廢堿性鈀活化液還原，溶解于王水，然后用陰離子交換樹脂吸附溶液中的鈀，用氨水、氯化銨溶液再生樹脂、再生液調(diào)酸后過濾，濾餅用氨水溶解后用水合肼還原得到高純鈀。其中在離子柱吸附過程中，采用強堿性陰離子樹脂吸附溶液內(nèi)的鈀離子，而使得銅鎳等賤金屬雜質(zhì)留在溶液內(nèi)，進而使得最終回收的鈀中不含銅鎳等賤金屬雜質(zhì)，明顯提升鈀的純度。
本發(fā)明的方法工藝簡單、回收率高、生產(chǎn)成本低，可廣泛適用于堿性鈀活化工段水洗水中鈀的回收。鈀回收率大于96%，回收所得鈀純度均大于99.98%。
