載體溶解法
目前工業(yè)使用的載體催化劑,大多是以三氧化二鋁作為載體的鈀和鉑金屬催化劑。催化劑使用一定時間,鈀和鉑的催化活性會減弱以致失效,但鈀和鉑的存在狀態(tài)不變,仍是單質(zhì)。
溶解載體法是利用γ-Al203的可溶性,用鹽酸或硫酸使之溶解,而鈀和鉑留于不溶渣中,然后用王水或鹽酸加氧化劑溶解鈀和鉑。雖然回收率較高,但操作過程復(fù)雜,載體被破壞不能回收利用。
盡管貴金屬二次資源的種類很多、含量差異很大,要找到1種統(tǒng)一的無害化處置模式是不可能的,但遵循一定的規(guī)律,可以減少回收利用過程中的二次污染,向著無害化的境界前進(jìn)。
(1)回收利用工藝的性。在制定貴金屬二次資源回收利用方案時,除了考慮貴金屬的回收率以外,將回收利用過程中的二次廢氣、廢液和廢渣的治理問題放在與貴金屬的回收利用率同等重要的地位。如果某一回收方案不能解決二次污染問題,則必須放棄該回收工藝。
(2)以廢治廢。用其它廢棄物作為處置貴金屬二次資源的原料,達(dá)到以廢治廢的目的,是貴金屬廢料無害化處置的較好方法。例如,用其它行業(yè)產(chǎn)生的酸性、堿性廢水作為貴金屬廢料處置過程中的酸堿,以電鍍廢水作為貴金屬廢料處置過程中的含氰溶液等都能夠達(dá)到以廢治廢的目的。對于含貴金屬較高的固體廢料,可以作為冶煉廠冶煉過程的添加物料,盡量減少單獨處置貴金屬二次資源的數(shù)量。
(3)生物處理。許多生物體對金銀等貴金屬有特殊的親和力,利用某些特殊的和其它生物體處置含貴金屬的廢料具有較大的應(yīng)用前景。該方法能夠大大減少貴金屬二次資源處置過程中的酸堿和氰化物的使用量,大大減少火法處置過程中的煙塵排放量。
(4)集中處理。將含貴金屬的廢料盡可能集中處置是減少二次資源回收利用過程中二次污染的一條有效途徑。集中處置過程中能夠充分利用各類廢棄物的有用資源,利用較高投資的處置設(shè)備解決回收過程中的二次污染問題,盡可能向著無害化的程度邁進(jìn)。
(5)滯后處理。對于目前暫時無法做到無害化處置的貴金屬廢料,將這些廢料暫時集中放置是一條明智之舉。例如,各類電器的板卡、顯示器等如果沒有真正的無害化處置方案,經(jīng)過適當(dāng)拆解后集中儲存,待找到科學(xué)合理的無害化處置方案后再統(tǒng)一處置,比現(xiàn)在簡單地用火法或酸堿浸泡處置要對環(huán)境有利得多。
熱處理是為了提高活性炭的強度,經(jīng)過真空高溫處理,使之部分石墨化。 曹峻清等提出,石墨化程度控制在 3%以下,并除去少量有機雜質(zhì),處理時的真空度為 1.013×~1.013× Pa,溫度 300~1500℃,升溫速度 5℃ ·rain,保溫20—50h,真空下緩慢降至室溫出爐,處理后的比表面積為900~1500·,孔容0.02~1.20mL·。采用此方法使催化劑活性組分粒度大小適宜,分布均勻。阿納托利 ·烏拉帝米若維奇 ·若曼尼恩科等提出,若載體石墨化程度大于20%,則制備的催化劑鈀晶粒度小于3.5nm,鈀均勻分布在距離載體表面距離為其半徑的 1%~30%,形成均勻的蛋殼分布,這種分布有助于提高催化劑活性。
含鈀廢液和含鈀固體廢料中回收鈀:(1)含鈀廢液中鈀的回收。含鈀廢液中鈀的存在形態(tài)主要為Pd(IV)和Pd(II),傳統(tǒng)的分離和富集方法是氯鈀酸銨沉淀法和二氯二氨絡(luò)亞鈀法。
(2)從含鈀固體廢料中回收鈀。含鈀固體廢料的濕法回收原理與含鈀液體廢料的回收原理相似,將含鈀固體廢料用王水、硝酸等試劑使鈀轉(zhuǎn)入溶液后,再用上述從廢液中回收鈀的方法進(jìn)行回收和精制。常用的工藝有濃硝酸分離法、氯化銨分離法和直接氨絡(luò)合法等。其中氯化銨分離法用得較多。
銥、銠、釕和鋨的廢料相對于金銀鉑鈀4種貴金屬而言相對較少,回收利用的方法也主要是火法和濕法,有關(guān)工藝與前述鉑鈀的回收工藝相似。