离子交换技术在贵金属催化剂回收中应用.pdfVIP

工业催化 2008年第16卷增刊 INDUSnUALCATAIjYSIS 离子交换技术在贵金属催化剂回收中的应用 费亚南，李孝国，于海斌 (中海油天津化工研究设计院催化技术重点实验室，天津300131) 摘要：介绍了离子交换树脂分离技术的原理和分类。综述了离子交换树脂在贵金属(Pt，Pd，Rh) 催化剂回收中的应用进展，分析了树脂选型、树脂预处理方法、浸出、淋洗和洗脱工艺对贵金属回收 率的影响，并对离子交换技术在贵金属催化荆回收做了展望。 关键词：催化剂回收；贵金属；离子交换；树脂 子交换剂电中性破坏，离子交换剂就得到附加电荷。 贵金属包括金(Au)、银(Ag)、钌(Ru)、铑(Rh)、 钯(Pd)、锇(Os)、铱(Ir)和铂(It)，其中铂族金属 为了使离子交换剂回复到初始的的电中性状态，抵 (Pt，Pd、Rh)被广范用于加氢、氧化、脱氢、氢解、氨消所得电荷，就得从溶液中吸附当量的此符号电荷 合成、甲醇合成、烃类合成，加氢甲酰化和羰基化等 的离子，此离子应占据因反离子离开树脂而游离的 催化剂。但由于贵金属储量有限，产量低，价格高， 活性基团。由于离子交换树脂从溶液中吸附离子， 贵金属催化剂再生资源的回收价值受到世界各国的 又变为电中性。因此，离子交换剂保持电中性的条 重视【l‘2J。贵金属分离是湿法冶金的难题。目前， 件又反过来限制反离子从树脂到溶液的扩散。当离 国内、外对于贵金属提取和分离的方法有化学沉淀 子B从溶液中来代替树脂上的A，从而就抵消离子 法、离子交换与吸附法、液膜法、溶剂萃取法和淋萃 A从树脂转入溶液时造成的固定离子的电荷。一方 树脂法等。 面引起扩散的浓度梯度，另一方面反抗离子扩散的 离子交换法是种“绿色提取”技术，由于分离效 静电力，都对离子交换树脂一溶液系统中的各离子 率高，设备与操作简单，树脂与吸附剂可再生和反复 起作用。 使用且环境污染小，已成为重要的分离富集方法，显 1．2离子交换树脂的分类№1 示出了独特的优势，在石油化工催化剂回收中的应 按骨架结构不同离子交换树脂可分为凝胶型和 用受到重视。 大孔型。按所带的交换功能基的特性可分为阳离子 交换树脂、阴离子交换树脂和其他树脂。按功能基 1离子交换树脂分离技术 上酸或碱的强弱程度分为强酸阳离子交换树脂、弱 离子交换树脂[3。1是一种在交联聚合物结构中 酸阳离子交换树脂；强碱阴离子交换树脂、弱碱阴离 含有离子交换基团的功能高分子材料，不溶于一般 子交换树脂。 的酸、碱溶液及许多有机溶剂。以交换、选择、吸收 2离子交换技术回收催化剂中贵金属 和催化等功能实现除盐、分离、精制、脱色和催化等 应用效果，广泛应用于市政和电厂水处理，湿法冶 2．1铂、钯催化剂的回收 金，食品工业，化工工艺，制药行业，环境保护以及电 铂族金属的回收工艺通常是对催化剂进行“全 子领域。 溶”，即用王水或混合酸(加氧化剂)把载体和铂族 1．1离子交换作用原理p1 金属全部溶解¨。8】，滤去不溶渣，然后用离子交换树 离子交换反应是离子交换剂与电解质溶液的化 脂从溶解液中分离／富集金属。由于铂族金属在氯 学位差而引起的离子交换过程。在离子交换剂相中 化物溶液中易形成[MClx]一的稳定配合物，因此通 反离子A的浓度高，当离