被硝酸溶解的钯怎样还原

Question

被硝酸溶解的钯怎样还原

Answer 1

钯的回收原理和方法 钯是化学性质最活泼的贵金属,利用此性质在湿法工艺回收钯的过程中,可以较为方便地使钯与贱金 属和其他贵金属分开.湿法工艺回收钯的基本思路是利用钯能够溶解于硝酸的特性使钯与金和铂等难溶于 硝酸的贵金属分开,然后利用银能够在盐酸或氯化钠溶液中生成氯化银沉淀的性质,使银从含钯硝酸溶液 中分离（简称为分银）.在分银后的溶液中加入能够使钯离子沉淀的试剂,达到与其他贱金属分离的目的. 湿法工艺可以得到含量达到99. 99%以上的高纯度钯产品.火法工艺常用于钯含量较低的废料中回收钯,或 者在回收其他贵金属的火法工艺中富集钯.火法工艺得到的钯一般为粗钯,通常还必须用湿法工艺进行精 制提纯得到高纯度海绵钯或直接加工成钯的精细化学品. (1)含钯废液中钯的回收在湿法工艺回收废家电中的金和银的造液过程中,钯很容易与金和银一起进入溶 液.含钯废液中钯的存在形态主要为Pd(Ⅳ)和Pd(Ⅱ)氧化态的钯'其传统的分离和富集方法是氯钯酸铵沉淀 法和二氯二氨络亚钯法. 氯钯酸铵沉淀法是利用Pd(Ⅳ)化合物能够与氯化铵作用生成难溶的(NH4)2PdCl6 沉淀,从而使废液中的 钯与废水中的大部分贱金属及某些贵金属分离.由于钯在氯化物溶液中一般以 Pd(Ⅱ)存在,因此在沉淀前 必须向溶液中加氧化剂,如HNO3、Cl2 或H2O2 等使Pd(Ⅱ)氧化为Pd(Ⅳ).氧化剂采用氯气最方便： H2PdCl4+2NH4Cl+Cl2→(NH4)2PdCl4↓ +2HCl 操作时,控制溶液含钯40～50g/L,室温下通入氯气约5min,然后按理论量和保证溶液中有10%的NH4 Cl 计算加入固体NH4 Cl 量继续通人氯气,直至Pd 完全沉淀为止.沉淀完毕即过滤,并用10% NH4 Cl 溶液（预先通入氯气饱和）洗涤,即可得到纯钯盐.如需进一步提纯则可将钯盐加纯水煮沸溶 (NH4)2PdCl6 +H2O→(NH4)2 PdCl4 +HCl+HC1O （红色固体） （黑红色液体） 冷却后重复进行上述过程,得到较纯的氯钯酸铵经煅烧和氢还原得纯海绵钯.氯钯酸铵沉淀法能有效地 除去贱金属和金等杂质,但对其他贵金属则难于除去,故当贵金属杂质含量过高时,钯的纯度很难达到99. 9%. 二氯二氨络亚钯法是利用Pd(Ⅱ)的氯配合物能与氨水生成可溶性盐： H2PdCI4 +4NH4OH →Pd(NH3)4 C12 +2HCl+4H2O 而钯溶液中的其他铂族元素、金和某些贱金属杂质,在碱性氨溶液中都形成氢氧化物沉淀.滤去沉淀得 到的钯氨配合物溶液用盐酸中和生成二氯二氨络亚钯沉淀： Pd(NH3)4 Cl2 +2HC1→Pd(NH3)2 Cl2↓ +2NH4 Cl 沉淀经过滤和洗涤即获得纯钯盐,再经煅烧和氢还原得纯海绵钯.要获得更高纯度的钯,可用氨水将二 氯二氨络亚钯溶 Pd(NH3)2 Cl2 +2NH4 0H →Pd(NH3)4 Cl2 +2H2O 再用盐酸中和.反复溶解、沉淀即可获得纯度在 99. 99%以上的纯钯产品.纯的钯氨络合溶液还可以直 接用甲酸等还原剂得到海绵状金属钯：Pd(NH3)4 Cl2 +2HCOOH—Pd↓ +2NH3 +CO2 +2NH4 Cl 还原时在室温下向溶液中徐徐加入甲酸并不断搅拌,直至溶液中的钯全部被还原,过滤并用纯水洗涤后 经干燥即可得到海绵钯.还原lg 钯约需2～3mL 甲酸.此过程较简单,金属回收率较高.但所得海绵钯颗 粒细,松装密度小,包装及使用转移时易飞扬损失.另外,溶液中的铜、镍等杂质也将被还原,影响钯的 纯度. (2)从含钯固体废料中回收钯含钯固体废料的湿法回收原理与含钯液体废料的回收原理相似,将含钯固体 废料用王水、硝酸等试剂使钯转入溶液后,再用上述从废液中回收钯的方法进行回收和精制.常用的工艺 有浓硝酸分离法、氯化铵分离法和直接氨络合法等.其中氯化铵分离法用得较多.将含钯固体废料用王水 溶解后,混合液用HNO3 氧化.用NH4CL 析出(NH4)2Pdcl6,再利用1%～5%的NH4 Cl 溶液使(NH4)2PdCl6 进入溶液而得到提纯,其工艺流程如图5--10 所示. 从含钯固体废料中回收钯（一） 含钯固体废料的湿法同收原理与含钯液体废料的同收原理相似,将含钯同体废料用王水、硝酸等试剂使 钯转入溶液后,再用上述废料中同收钯的方法进行同收和精制.常用的工艺有浓硝酸分离法、氯化铵分离 法和直接氨络合法等.其中氯化铵分离法用得较多.将含钯固体废料用王水溶解后,混合液用HNO3 氧化. 用NH4Cl 析出(NH4)2 PdCl6,再利用1％～5％的NH4Cl 溶液使(NH4)2PdCl6 进行溶液而得到提纯,其工 艺流程如图所示. 含钯固体废料→灼烧→用盐酸酸煮→不溶物→王水溶解,用盐酸赶硝→过滤 ↓ 滤液 ↓ NH4Cl 沉淀 ↓ 同收其他贵金属←不溶物←用1％～5％的NH4Cl 溶液溶解 ↓ (NH4)2PdCl6 溶液 ↓ NFl4CI 沉淀 ↓ 海绵钯←H2 还原←煅烧 废板卡中钯的回收 (1)废板卡回收钯的工艺流程 将废板卡置于破碎机中进行破碎,破碎斤的固体体块料置于高温焙烧炉中焙烧,除去大部分有机物.焙 烧渣冷却后球磨至 200 目以下.将粉科置于耐酸反应釜中,分批加入稀硝酸,根据反应速度的快慢可以适 当加热以保证反应以较快的速度平缓地进行.冷却后过滤,滤液放入塑料槽中等待同收钯和银.在此过程 中,钯、银、铜、镍以及其他贱金属都能够较好地进入溶液：金和铂等贵金届则留在滤渣中,将滤渣洗涤 至无色.洗水并入上述滤液中.从滤渣中再同收金和铂.发生的主要化学反应如下： 3Pd+8HNO3→3Pd(NO3)2+2NO↑+4H2O 3Ag+4HNO3→3AgNO3+NO↑+2H2O MO+2HNO3→M(NO3)2+H2O(M=Ba、Pd、Mg 等) 3Cu+8HNO3→3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O Ni+4HNC)3→Ni(NO3)2+2NO2↑+2H2O 滤液经过分银后.可以直接用氨水或氯化铵进行沉钯并能够在此过程中直接得到钯的两种精细化学品— —二氧化四氨合钯(Ⅱ)和高纯度海绵钯糟产品．从含钯废板卡中直接制各把精细化工艺产品的工艺路线如 图所示. 废板卡,预处理 ↓ 取样分析钯和杂质金属含量 ↓ HNO3 酸溶,过滤→滤渣用于回收铂、铑、金等贵金属后弃去 ↓ 滤液加盐酸除银,加热赶硝酸,过滤→滤渣(AgCl) →回收银 ↓ 滤液(含H2PdCl4)及浓氨水,调节PH