一种报废Pd/Al2O3催化剂与含铜废料的协同回收方法专利

[0032] 下面通过具体实施方法进一步详细说明: [0033] 实施例1: [0034] 本实施例的组合物重量份为:废Pd/Al2O3催化剂50份，含铜废料40份[0035] 以10份焦炭和2 380份熔剂混合原料为例，说明报废Pd/Al2O3催化剂与含铜废料的协同回收工艺，具体包括以下步骤: [0035]步骤1：将报废的Pd/Al2O3催化剂与含铜废料合并。将废铜、焦炭和熔剂粉碎混合，得到混合料； [0036] 其中，所述混合料的组成重量份为：废Pd/Al2O3催化剂50份、含铜废料40-60份、焦炭235份。 ~10份和40~100份助焊剂。本实施例中混合物的重量组分具体为350份废Pd/Al2O3催化剂2、40份含铜废料、10份焦炭和80份熔剂。其中，含铜废料为：含铜污泥20～30wt.%、废电路板40～60wt.%、废杂铜10～20wt.%，本实施例中，含铜污泥30wt.%、50wt.% .%的废电路板和20wt.%的废杂铜。助熔剂为：氧化钙60-80wt.%、草酸亚铁10-30wt.%、硼砂10-20wt.%。在该实施例中，氧化钙80wt.%、草酸亚铁10wt.%和硼砂10wt.%。步骤2：将混合物熔炼，然后浇注并与渣金分离，得到粗铜合金； [0039] 将混合物在1000-1300°C (本实施例中为1200°C)加热熔化后保温20〜40min (本实施例中为30min)，然后进行浇注和渣金分离，得到粗铜合金。

本步骤中，冶炼产生的烟气首先经过冷却塔、布袋收尘收集烟尘，然后通过碱吸收塔、电除雾器脱除二恶英、脱硫后达标排放。冷却塔和布袋除尘器排出的烟尘含有铅、锡和锌成分，随后被提取和利用。炉膛产生的烟气经过除尘、脱溴、脱二恶英、脱硫等处理，使处理后的烟气达到排放要求，减少环境污染。步骤3：将粗铜合金酸解，得到浸出液； [0042] 本步骤中选择酸和过氧化氢作为浸出剂，减少了载体的溶解和Cl等有毒气体的挥发。 2反应方程式为：Pd+ 2H++4Cl−+HO =[PdCl]2−+2H O。本步骤浸出条件为：固液比1:5~20g/2 2 4 2mL，H+浓度2 ~8mol/L，H2O体积分数2~10%。本例中固液比为1:10g/mL，H+浓度为4mol/L，2·2H2O体积分数为6%。 [0043] 步骤四：将浸出液进行一次电沉积，得到阴极钯，并回收钯； [0044] 本步骤中，采用步骤3中产生的渗滤液作为本步骤的电解液，并采用上一步中产生的渗滤液作为电解液，以节省能源。成本。本步骤采用不锈钢或铂片作为电极，电池电压为0.4-1.0V(本实施例为0.5V)，温度为25-90℃(本实施例为60℃)。

此步骤中的槽电压低于铜的电沉积电压，以避免铜和钯同时电沉积。经检测，本实施例钯的回收率为98.3%。步骤5：浸出液二次电沉积得到阴极铜，回收铜。 [0046] 本步骤中，槽电压为1.5~3.0V(本实施例为2V)，温度为25~90°C(本实施例为60°C)。本步骤电解所用电解液和电极与步骤4相同。经测试，本实施例铜的回收率为99.6%。实施例2： [0048] 步骤一：将废Pd/Al2O3催化剂、含铜废料、焦炭和熔剂粉碎混合，得到混合料； [0049] 其中，所述混合原料的组成重量为：废Pd/Al2O3催化剂50份、含铜废料60份、焦炭2 3 5份和熔剂50份。 [0050] 其中，含铜废料为：含铜污泥20wt.%、废线路板60wt.%、废杂铜20wt.%。助熔剂为：氧化钙60wt.%、草酸亚铁20wt.%、硼砂20wt.%。步骤2：将混合物熔炼，然后浇注并与渣金分离，得到粗铜合金； [0052] 将混合物在1000-1300°C (本实施例中为1100°C)加热熔化后保温20〜40min (本实施例中为20min)，然后进行浇注和渣金分离，得到粗铜合金。

本步骤中，冶炼产生的烟气首先经过冷却塔、布袋收尘收集烟尘，然后通过碱吸收塔、电除雾器脱除二恶英、脱硫后达标排放。冷却塔和布袋除尘器排出的烟尘含有铅、锡和锌成分，随后被提取和利用。炉膛产生的烟气经过除尘、脱溴、脱二恶英、脱硫等处理，使处理后的烟气达到排放要求，减少环境污染。步骤3：将粗铜合金酸解，得到浸出液； [0055] 本步骤中选择酸和过氧化氢作为浸出剂，减少了载体的溶解和Cl等有毒气体的挥发。 2反应方程式为：Pd+ 2H++4Cl−+HO =[PdCl]2−+2H O。本例浸出条件为：固液比1:5g/2 2 4 2mL，H+浓度3mol/ L，H2O体积分数4%。 [0056] 步骤四：将浸出液进行一次电沉积，得到阴极钯，并回收钯； [0057] 本步骤中，采用步骤3中产生的渗滤液作为本步骤的电解液，并采用上一步中产生的渗滤液作为电解液，以节省能源。成本。本步骤采用不锈钢或铂片作为电极，电池电压为0.4-1.0V(本实施例为0.4V)，温度为25-90℃(本实施例为40℃)。此步骤中的槽电压低于铜的电沉积电压，以避免铜和钯同时电沉积。经检测，本实施例钯的回收率为95.9%。

步骤5：浸出液二次电沉积得到阴极铜，回收铜。 [0059] 本步骤中，槽电压为1.5~3.0V(本实施例为1.5V)，温度为25~90°C(本实施例为30°C)。本步骤电解所用电解液和电极与步骤4相同。经测试，本实施例铜的回收率为92.6%。实施例3： [0061] 步骤一：将废Pd/Al2O3催化剂、含铜废料、焦炭和熔剂粉碎混合，得到混合料； [0062] 其中，所述混合原料的组成重量为：废Pd/Al2O3催化剂50份、含铜废料50份、焦炭2 3 7份和助熔剂90份。 [0063] 其中，本实施例的含铜废料为：含铜污泥25wt.%、废电路板60wt.%、废杂铜15wt.%。助熔剂为：氧化钙70wt.%、草酸亚铁15wt.%、硼砂15wt.%。步骤2：将混合物熔炼，然后浇注并与渣金分离，得到粗铜合金； [0065] 将混合物在1000-1300°C (本实施例中为1300°C)加热熔化后保温20〜40min (本实施例中为40min)，然后进行浇注和渣金分离，得到粗铜合金。本步骤中，冶炼产生的烟气首先经过冷却塔和布袋除尘器收集烟尘，然后经过碱吸收塔和电除雾器脱除二恶英、脱硫后达标排放。

冷却塔和布袋除尘器排出的烟尘含有铅、锡和锌成分，随后被提取和利用。炉膛产生的烟气经过除尘、脱溴、脱二恶英、脱硫等处理，使处理后的烟气达到排放要求，减少环境污染。步骤3：将粗铜合金酸解，得到浸出液； [0068] 本步骤中选择酸和过氧化氢作为浸出剂，减少了载体的溶解和Cl等有毒气体的挥发。 2反应方程式为：Pd+ 2H++4Cl−+HO =[PdCl]2−+2H O。本例浸出条件为：固液比1:15g/2 2 4 2mL，H+浓度6mol/ L，H2O体积分数8%。 [0069] 步骤四：将浸出液进行一次电沉积，得到阴极钯，并回收钯； [0070] 本步骤中，采用步骤3中产生的渗滤液作为本步骤的电解液，并且采用上一步中产生的渗滤液作为电解液，节省了成本。本步骤采用不锈钢或铂片作为电极，电池电压为0.4-1.0V(本实施例为0.8V)，温度为25-90℃(本实施例为70℃)。此步骤中的槽电压低于铜的电沉积电压，以避免铜和钯同时电沉积。经检测，本实施例钯的回收率为99.8%。步骤5：浸出液二次电沉积得到阴极铜，回收铜。 [0072] 本步骤中，槽电压为1.5~3.0V(本实施例为2.5V)，温度为25~90°C(本实施例为70°C)。

本步骤电解所用电解液和电极与步骤4相同。经测试，本实施例铜的回收率为97.1%。实施例4： [0074] 步骤一：将废Pd/Al2O3催化剂、含铜废料、焦炭和熔剂粉碎混合，得到混合料； [0075] 其中，所述混合原料的组成重量为:废Pd/Al2O3催化剂50份、含铜废料45份、焦炭2 3 9份和熔剂100份。 [0076] 其中，本实施例的含铜废料为：含铜污泥27wt.%、废电路板55wt.%、废杂铜18wt.%。助熔剂为：氧化钙60wt.%、草酸亚铁25wt.%、硼砂15wt.%。步骤2：将混合物熔炼，然后浇注并与渣金分离，得到粗铜合金； [0078] 将混合物在1000-1300°C (本实施例中为1250°C)加热熔化后保温20〜40min (本实施例中为25min)，然后进行浇注和渣金分离，得到粗铜合金。本步骤中，冶炼产生的烟气首先经过冷却塔、布袋收尘收集烟尘，然后通过碱吸收塔、电除雾器脱除二恶英、脱硫后达标排放。冷却塔和布袋除尘器排出的烟尘含有铅、锡和锌成分，随后被提取和利用。炉膛产生的烟气经过除尘、脱溴、脱二恶英、脱硫等处理，使处理后的烟气达到排放要求，减少环境污染。

步骤3：将粗铜合金酸解，得到浸出液； [0081] 本步骤中选择酸和过氧化氢作为浸出剂，减少了载体的溶解和Cl等有毒气体的挥发。 2反应方程为：Pd+ 2H++4Cl−+HO =[PdCl]2−+2H O。本例浸出条件为：固液比1:20g/2 2 4 2mL，H+浓度8mol/ L，H2O体积分数7%。 [0082] 步骤四：将浸出液进行一次电沉积，得到阴极钯，并回收钯； [0083] 本步骤中，采用步骤3中产生的渗滤液作为本步骤的电解液，并采用上一步中产生的渗滤液作为电解液，以节省能源。成本。本步骤采用不锈钢或铂片作为电极，电池电压为0.4-1.0V(本实施例为0.9V)，温度为25-90℃(本实施例为50℃)。此步骤中的槽电压低于铜的电沉积电压，以避免铜和钯同时电沉积。经检测，本例钯的回收率为99.9%。步骤5：浸出液二次电沉积得到阴极铜，回收铜。 [0085] 本步骤中，电池电压为1.5~3.0V(本实施例为2.7V)，温度为25~90°C(本实施例为55°C)。本步骤电解所用电解液和电极与步骤4相同。经测试，本实施例铜的回收率为98.9%。实施例5： [0087] 步骤一：将废Pd/Al2O3催化剂、含铜废料、焦炭和熔剂粉碎混合，得到混合料； [0088] 其中，所述混合原料的组成重量为：废Pd/Al2O3催化剂50份、含铜废料55份、焦炭2 3 6份和熔剂70份。

[0089] 其中，本实施例的含铜废料为：含铜污泥24wt.%、废电路板58wt.%、废杂铜18wt.%。助熔剂为：氧化钙75wt.%、草酸亚铁10wt.%、硼砂15wt.%。步骤2：将混合物熔炼，然后浇注并与渣金分离，得到粗铜合金； [0091] 将混合物在1000-1300°C (本实施例中为1200°C)下加热熔化，保温20〜40 min (本实施例中为35 min)，然后进行浇注和渣金分离，得到粗铜合金。 [0092] 本步骤冶炼产生的烟气首先经过冷却塔和布袋收尘收集烟尘，然后经过碱吸收塔和电除雾器脱除二恶英、脱硫后达标排放。冷却塔和布袋除尘器排出的烟尘含有铅、锡和锌成分，随后被提取和利用。炉膛产生的烟气经过除尘、脱溴、脱二恶英、脱硫等处理，使处理后的烟气达到排放要求，减少环境污染。步骤3：将粗铜合金酸解，得到浸出液； [0094] 本步骤中选择酸和过氧化氢作为浸出剂，减少了载体的溶解和Cl等有毒气体的挥发。 2反应方程式为：Pd+ 2H++4Cl−+HO =[PdCl]2−+2H O。本例浸出条件为：固液比1:12g/2 2 4 2mL，H+浓度5mol/ L，H2O体积分数10%。

[0095] 步骤四：将浸出液进行一次电沉积，得到阴极钯，并回收钯； [0096] 本步骤中，采用步骤3中产生的渗滤液作为本步骤的电解液，并且采用上一步中产生的渗滤液作为电解液，节省了成本。本步骤采用不锈钢或铂片作为电极，电池电压为0.4-1.0V(本实施例为0.7V)，温度为25-90℃(本实施例为55℃)。此步骤中的槽电压低于铜的电沉积电压，以避免铜和钯同时电沉积。经检测，本例钯的回收率为99.7%。步骤5：浸出液二次电沉积得到阴极铜，回收铜。 [0098] 本步骤中，槽电压为1.5~3.0V(本实施例为2.2V)，温度为25~90°C(本实施例为45°C)。本步骤电解所用电解液和电极与步骤4相同。经测试，本实施例铜的回收率为98.4%。本发明实现了含铜废料和报废催化剂中铜和钯的协同回收，完成了危险废物的无害化处理，避免了消耗大量的酸和有机物，生产效率高、成本低、成本低。高效益。无污染特性。 [0100] 以上仅为本发明的实施例，方案中公知的具体结构、特性、反应物配比等常识在此不再赘述。需要指出的是，对于本领域技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，可以做出若干修改和改进，例如简单地在规定的参数范围内或附近调整参数的选择、调整与相似的试剂等。这些也应当视为本发明的保护范围，不会影响本发明的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围以权利要求书的内容为准，具体实施方式以及说明书中的其他记载可以用来解释权利要求书的内容。