貴金屬包括金(Au)、銀(Ag)、釕(Ru)、銠(Rh)、鈀(Pd)、鋨(Os)、銥(Ir)和鉑(I t)，其中鉑族金屬(Pt，Pd、Rh)被廣范用於加氫、氧化、脫氫、氫解、氨合成、甲醇合成、烴類合成，加氫甲醯化和羰基化等催化劑。但由於貴金屬儲量有限，產量低，價格高，貴金屬催化劑再生資源的回收價值受到世界各國的重視。
基本介紹
- 中文名：貴金屬催化劑回收
- 常用方法：離子交換法
- 用途：工業
簡介,概述,離子交換作用原理,舉例,鉑、鈀催化劑的回收,銠催化劑的回收,相關資料,離子交換樹脂分離技術,離子交換樹脂的分類,
簡介
概述
貴金屬分離是濕法冶金的難題。國內、外對於貴金屬提取和分離的方法有化學沉澱法、離子交換與吸附法、液膜法、溶劑萃取法和淋萃樹脂法等。
離子交換法是種“綠色提取”技術，由於分離效率高，設備與操作簡單，樹脂與吸附劑可再生和反覆使用且環境污染小，已成為重要的分離富集方法，顯示出了獨特的優勢，在石油化工催化劑回收中的套用受到重視。
離子交換樹脂合成簡便，交換容量大，性能穩定，容易再生，可重複使用，已成為廢催化劑中貴金屬回收的重要手段。但對同種電荷離子和化學物理性能相似的離子的分離選擇性不佳；吸附能力強的樹脂淋洗再生困難。因此，需進一步開發和改性樹脂，最佳化、改進分離和淋洗工藝，以促進離子交換分離提純貴金屬技術較大的發展。
離子交換作用原理
離子交換反應是離子交換劑與電解質溶液的化學位差而引起的離子交換過程。在離子交換劑相中反離子A的濃度高，當離子交換劑與電解質溶液接觸時，反離子就竭力向其濃度低的溶液中擴散。離子交換劑電中性破壞，離子交換劑就得到附加電荷。為了使離子交換劑回復到初始的的電中性狀態，抵消所得電荷，就得從溶液中吸附當量的此符號電荷的離子，此離子應占據因反離子離開樹脂而游離的活性基團。由於離子交換樹脂從溶液中吸附離子，又變為電中性。因此，離子交換劑保持電中性的條件又反過來限制反離子從樹脂到溶液的擴散。當離子B從溶液中來代替樹脂上的A，從而就抵消離子A從樹脂轉入溶液時造成的固定離子的電荷。一方面引起擴散的濃度梯度，另一方面反抗離子擴散的靜電力，都對離子交換樹脂一溶液系統中的各離子起作用。
舉例
鉑、鈀催化劑的回收
鉑族金屬的回收工藝通常是對催化劑進行“全溶”，即用王水或混合酸(加氧化劑)把載體和鉑族金屬全部溶解，濾去不溶渣，然後用離子交換樹脂從溶解液中分離/富集金屬。由於鉑族金屬在氯化物溶液中易形成[MClx]n-的穩定配合物，因此通常採用陰離子交換樹脂吸附貴金屬絡合離子，一些螯合樹脂也對貴金屬離子有較好的親和力。
銠催化劑的回收
離子交換技術在銠催化劑回收方面主要用於將Rh從Pt、Pd、h以及其他鹼金屬中分離。具有雙電荷的配陰離子PdCl42-、PtCI62-、PtCl42-和IrCl62-則能被陰離子交換樹脂所吸附。而IrCl63-和RhCl63-與陰樹脂的結合能力較弱。Rh-Cl配陰離子通過NaOH沉澱，在稀酸中再溶解可以定量的被水解成六水合配陽離[Rh(OH2)6]3+，顯然Rh配陽離子完全不被陰樹脂吸附。因此，利用所帶電荷符號的差異，成功地套用離子交換法分離和精製銠。
相關資料
離子交換樹脂分離技術
離子交換樹脂是一種在交聯聚合物結構中含有離子交換基團的功能高分子材料，不溶於一般的酸、鹼溶液及許多有機溶劑。以交換、選擇、吸收和催化等功能實現除鹽、分離、精製、脫色和催化等套用效果，廣泛套用於市政和電廠水處理，濕法冶金，食品工業，化工工藝，製藥行業，環境保護以及電領域。
離子交換樹脂的分類
按骨架結構不同離子交換樹脂可分為凝膠型和大孔型。按所帶的交換功能基的特性可分為陽離子交換樹脂、陰離子交換樹脂和其他樹脂。按功能基上酸或鹼的強弱程度分為強酸陽離子交換樹脂、弱酸陽離子交換樹脂；強鹼陰離子交換樹脂、弱鹼陰離子交換樹脂。
