回收废催化剂中铂钯

湿法回收废催化剂中铂钯技术进展 (金和平泽贵金属回收原创整理) 钯的需求:
1)牙医业需求
牙医业正逐步转向使用不含贵金属的合金,此外从海外采购合金也正成为潮流(这反映出利润率下降的压力加大),例如,一家从事牙修复体制造的美国企业就很可能将其合金外包给低成本制造中心生产,只提供合金配方。尽管这不大会影响全球牙医业的钯总需求量,但会带来两大转变:第一,钯逐步流向钯合金生产国;第二,牙科钯废料的数量也将受到影响,例如美国的钯废料数量就会下降,越来越多的美国牙科企业已转向采用数字化系统。
2)石油业需求
2016年,石油工业的铂金需求量下降16%,至12.9万盎司(4.0吨)。尽管石油产量上升,但催化重整和异构化工厂(这些工厂使用含铂催化剂)产量小幅下滑,导致铂金用量下降。去年各地区石油企业的表现各异。得益于本地石油生产的兴旺,北美地区石油企业的业绩稳健增长。2015年欧洲地区石油企业的业绩曾短暂回升,但2016年多家大型炼油厂再次面临利润率下滑的压力,一些工厂关闭,产量也削减。日本炼油企业则继续进行产能整合,产能下降幅度已较2013年至2014年期间收窄。2013年至2014年间,为提高效率并推进兼并重组,日本政府鼓励炼油企业关闭一些工厂。中国石油企业的铂金需求量也仍然疲软。预计2017年石油业铂金需求量有望小幅回升,原因是数量不多的大型炼油厂将更换含铂催化剂。
3)电子产品制造
电子工业部门的铂金需求量同比下滑8%,至15.9万盎司(4.9吨),全球硬盘驱动器(下称“传统硬盘”)总出货量下降10%是主因。因个人电脑和笔记本电脑销量疲软,加之高档笔记本电脑和商用电子产品越来越多地使用固态硬盘(固态硬盘不含铂),传统硬盘市场日渐萎缩。尽管因其高容量和价格方面的优势,传统硬盘在大型数据存储设备领域仍占主导地位,但3DNAND闪存技术的快速发展已使固态硬盘存储容量不断增大,生产成本持续降低。固态硬盘价格快速下降,性能却在不断提高,因此已有越来越多的制造商和消费者转向使用固态硬盘。中期内固态硬盘的价格应会继续下降,但因供应短缺,今年价格很可能不会下跌。尽管如此,鉴于目前固态硬盘的存储容量已超过8TB,2017年传统硬盘的市场还可能进一步遭蚕食。此外,得益于固态硬盘厂商产能的提升,其单位成本会快速下降。这样在大存储容量固态硬盘于今年上市后,传统硬盘还面临成本竞争。预计未来三年内固态硬盘的单位成本就将降到接近传统硬盘的水平,到时固态硬盘势必大规模替代传统硬盘。
云存储的需求也在大幅攀升,短期内传统硬盘的出货量有望企稳。垂直磁记录法(PMR)和叠瓦式磁记录法(SMR)仍是传统硬盘采用的主流技术,其铂金用量并未发生变化。只有在采用热辅助磁记录法(HAMR)的硬盘进入量产阶段后,铂金用量才可能增加。
2009年,钯银内电极浆料多层陶瓷电容器(MLCCs)被基础金属浆料多层陶瓷电容器替代的数量升至峰值。之后因一些终端用户仍需要带钯内电极的MLCCs(为满足技术规范的要求或需要在特定环境下运行),钯用量基本保持在稳定水平。而在医疗设备、航天和军事应用等需要使用MLCC的专业领域,制造商应会继续使用钯,原因是尽管其成本较高,但性能也更卓越,而用户更看重性能。汽车电子产品是MLCCs的另一大用户。因钯的性能更为稳定,美国和欧洲的制造企业仍优先选用带钯内电极的MLCCs。但日本和韩国的制造企业在成功试制出基础金属浆料MLCCs后,已开始放弃使用钯。一旦该做法得到普遍推广,MLCCs制造商的钯需求量无疑将下滑。
4)玻璃业需求
玻璃行业的铂金用量劲升28%,至9.7吨,创出四年来的新高。该增长几乎完全归功于中国和日本厂商需求量的上升,但需指出的是,日本需求量的增长主要是因现有平板显示玻璃造厂的铂金回收量较2015年下降(为此我们给出了未包括回收量的制造需求量),而非来源于新需求。
扣除回收量后,日本玻璃行业的铂金用量实际上还减少0.2吨,不过已远低于2014年的12万盎司3.7吨的净减少量。这显示日本平板显示玻璃制造产能大规模向中国转移(背后的原因是供应商迁往离平板玻璃制造商更近的地方)的进程已经过去。去年中国玻璃行业的铂金需求量增长18%,日本产能转移到中国是重要推手,此外中国本地企业新建工厂也有贡献。据IHS咨询公司发布的数据,得益于电视机屏幕平均尺寸增大等新变化,该领域产能的扩张推高了铂金需求量。与显示玻璃相比,玻璃纤维的市场规模小一些。据业内消息来源称,玻璃纤维的需求和向终端用户的销售量都稳步增长,增幅一般高于全球GDP增长率。随着玻璃纤维用量的不断增长,2017年该领域的铂金需求也有望进一步走强。此外铑价的急剧上涨也利好于铂金。
5)化工业需求
与2011年至2014年期间相比,硝酸企业的净铂金需求量仍较低,原因是化肥企业过剩产能尚未完全消化。相比之下去年对二甲苯(PX)企业的铂金需求仍相对稳定。在2015年大幅放缓后,2016年全球PX产能继续扩张,但速度放慢。过去两年间中国化工业受到经济放缓和利润率降低等因素的负面影响,是导致全球PX产能增速放缓的主要原因,此外公众因担忧环境危害而抗议PX项目的上马,也是原因之一。不过韩国和新加坡等亚洲国家的产能在稳步扩张,部分抵消了中国产能增速的下降。因利润率不断下降,过去几年间北美和欧洲的PX企业大力进行关停并转,目前产能已稳定下来,对铂金的净需求回升。
6)其他工业需求
2016年,其他工业部门的铂金需求量同比上升2%,至59.5万盎司(18.5吨)。在这些工业部门中需求量最大的是汽车点火塞和传感器制造企业,去年其铂金需求量与2015年持平,原因是尽管新兴市场的含铂产品终端用量上升,但被成熟市场铂用量(这些市场转向使用铱)的下降所抵消。医疗应用的铂用量尽管总量尚小,但增速强劲。此外,初步估算显示,去年非车用燃料电池的产量也已上升,固定设施安装量的回升和重型车应用的继续增长是主要推手。

吲哚与芳基硼酸的直接 C(sp 2 )-H 键官能化是在温和条件下在氧化剂存在下使用负载在碳上的钯作为可重复使用的非均相催化剂实现的。目前的方案在没有任何配体或导向基团的帮助下形成了独家的 C-2 选择性产物。该催化剂可重复使用多达四个催化循环,同时保持催化效率。

钯为什么会着火?
碳上的钯。暴露在空气中可能会点燃,特别是当含有吸附的氢气时;在空气中容易引起易燃溶剂着火。
含有吸附氢的钯碳催化剂是自燃的,特别是在干燥和高温下。通过甲醛还原制备的钯碳催化剂的自燃性低于用氢还原的催化剂。与大多数粉末形式的材料一样,细碎的碳能够产生粉尘爆炸。
如果皮肤接触,立即用肥皂和水清洗并脱去被污染的衣服。万一接触到眼睛,立即用大量清水冲洗 15 分钟(不时提起上下眼睑)并就医。如果摄入钯碳,请立即就医。如果吸入大量灰尘,将患者转移到空气新鲜处并立即就医。
如果发生泄漏,请移除所有点火源,用水润湿钯炭,放入适当的容器中,并妥善处理。如果在密闭区域大量释放,可能需要呼吸保护。
碳上多余的钯和含有这种物质的废料应该用水覆盖,放入适当的容器中,清楚地标记,并根据您所在机构的废物处理指南进行处理。

氯化钯:
氯化钯,又名二氯化钯,氯化亚钯,无水氯化物,是一种红褐色结晶粉末,易溶于稀盐酸,能溶于水、乙醇、丙酮和氢溴酸,在空气中Chemicalbook易潮解。其用途是用于制备特种催化剂、分子筛;配制非导体材料镀层;制作气敏元件、分析试剂等。传统氯化钯制备时采用王水溶解,传统氯化钯制备时采用王水溶解,溶解完成后需赶尽硝,过程冗长,操作环境差,效率低,反应不易控制,且产生大量氮氧化物严重污染环境。以其为主要原料制备的各 种钯类有机金属催化剂,已被广泛应用于在医药、液晶材料等高端化学品的生产中。
用途:
(1) 用作分析试剂,如测定微量钯、汞、铊、碘等。
(2) 氯化钯试纸用于检验一氧化碳。
(3) 还用于搜寻地下埋藏煤气管道的裂缝、农业植物资源的研究、触媒钯的制取、电镀钟表零件和照相术等。

氯化钯回收方法:
1)王水溶解:先在上述粗钯中加入王水12mL,溶解10分钟,然后将溶液煮沸至近干,再加入3mL浓盐酸进行赶硝,该赶硝过程重复进行4次,赶硝后得到硝后溶液,硝后溶液的pH值为1;
2)氨水氨化:在上述硝后溶液中加入浓氨水进行氨化,直至溶液的pH值为11,氨化过程的温度控制在60℃;
3)盐酸酸化结晶:先在上述氨化后的溶液中加入浓盐酸进行酸化,直至溶液的pH值为1,酸化过程的温度控制在60℃,然后冷却过滤,再用1mol/L的盐酸对滤渣洗涤3次以得到黄色沉淀物。

铂钯贵金属是汽车尾气净化催化剂和化工用催化剂的主要成分,从失效催化剂中分离回收铂钯贵金属是解决铂钯资源不足的重要途径 之一。评述了从废催化剂中回收铂钯的方法和技术,重点讨论了废催化剂中铂钯金属的粗提工艺,包括湿法浸出工艺、生物浸出工艺及强化 浸出手段,并比较了各种方法的优缺点。湿法工艺有载体溶解法、活性组分溶解法、全溶法和加压氰化法,其优点是技术简单,流程较短且 成熟,成本相对低,是从失效催化剂中分离回收铂钯贵金属最常用的方法,但湿法浸出的主要缺点是浸出率不够稳定。技术上,生物浸出工 艺具有反应温和,环境友好,适应性强等优势,但其仍处于研究探索阶段,工业化应用较少。强化铂钯浸出的手段有机械活化、微波、超声波 强化浸出等,其中微波、超声波强化浸出方法应用较多。最后指出提高工艺技术水平、发展高效、环境友好型新技术是废催化剂中铂钯回收 技术的发展方向。

回收废催化剂中铂钯

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