贵金属催化剂回收

贵金属包括金(Au)、银(Ag)、钌(Ru)、铑(Rh)、钯(Pd)、锇(Os)、铱(Ir)和铂(I t)，其中铂族金属(Pt，Pd、Rh)被广范用于加氢、氧化、脱氢、氢解、氨合成、甲醇合成、烃类合成，加氢甲酰化和羰基化等催化剂。但由于贵金属储量有限，产量低，价格高，贵金属催化剂再生资源的回收价值受到世界各国的重视。

简介概述贵金属分离是湿法冶金的难题。国内、外对于贵金属提取和分离的方法有化学沉淀法、离子交换与吸附法、液膜法、溶剂萃取法和淋萃树脂法等。

离子交换法是种“绿色提取”技术，由于分离效率高，设备与操作简单，树脂与吸附剂可再生和反复使用且环境污染小，已成为重要的分离富集方法，显示出了独特的优势，在石油化工催化剂回收中的应用受到重视。

离子交换树脂合成简便，交换容量大，性能稳定，容易再生，可重复使用，已成为废催化剂中贵金属回收的重要手段。但对同种电荷离子和化学物理性能相似的离子的分离选择性不佳；吸附能力强的树脂淋洗再生困难。因此，需进一步开发和改性树脂，优化、改进分离和淋洗工艺，以促进离子交换分离提纯贵金属技术较大的发展。

离子交换作用原理离子交换反应是离子交换剂与电解质溶液的化学位差而引起的离子交换过程。在离子交换剂相中反离子A的浓度高，当离子交换剂与电解质溶液接触时，反离子就竭力向其浓度低的溶液中扩散。离子交换剂电中性破坏，离子交换剂就得到附加电荷。为了使离子交换剂回复到初始的的电中性状态，抵消所得电荷，就得从溶液中吸附当量的此符号电荷的离子，此离子应占据因反离子离开树脂而游离的活性基团。由于离子交换树脂从溶液中吸附离子，又变为电中性。因此，离子交换剂保持电中性的条件又反过来限制反离子从树脂到溶液的扩散。当离子B从溶液中来代替树脂上的A，从而就抵消离子A从树脂转入溶液时造成的固定离子的电荷。一方面引起扩散的浓度梯度，另一方面反抗离子扩散的静电力，都对离子交换树脂一溶液系统中的各离子起作用。1

举例铂、钯催化剂的回收铂族金属的回收工艺通常是对催化剂进行“全溶”，即用王水或混合酸(加氧化剂)把载体和铂族金属全部溶解，滤去不溶渣，然后用离子交换树脂从溶解液中分离/富集金属。由于铂族金属在氯化物溶液中易形成[MClx]n-的稳定配合物，因此通常采用阴离子交换树脂吸附贵金属络合离子，一些螯合树脂也对贵金属离子有较好的亲和力。

铑催化剂的回收离子交换技术在铑催化剂回收方面主要用于将Rh从Pt、Pd、h以及其他碱金属中分离。具有双电荷的配阴离子PdCl42-、PtCI62-、PtCl42-和IrCl62-则能被阴离子交换树脂所吸附。而IrCl63-和RhCl63-与阴树脂的结合能力较弱。Rh-Cl配阴离子通过NaOH沉淀，在稀酸中再溶解可以定量的被水解成六水合配阳离[Rh(OH2)6]3+，显然Rh配阳离子完全不被阴树脂吸附。因此，利用所带电荷符号的差异，成功地应用离子交换法分离和精制铑。2

相关资料离子交换树脂分离技术离子交换树脂是一种在交联聚合物结构中含有离子交换基团的功能高分子材料，不溶于一般的酸、碱溶液及许多有机溶剂。以交换、选择、吸收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，湿法冶金，食品工业，化工工艺，制药行业，环境保护以及电领域。

离子交换树脂的分类按骨架结构不同离子交换树脂可分为凝胶型和大孔型。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。按功能基上酸或碱的强弱程度分为强酸阳离子交换树脂、弱酸阳离子交换树脂；强碱阴离子交换树脂、弱碱阴离子交换树脂。3

本词条内容贡献者为:

李斌 - 副教授 - 西南大学