從不同廢棄物中回收貴金屬鈀的濕法回收方法,明確了鈀回收的重要價值,但存在體系成分復雜,含量極低,且未經(jīng)處理直接排放,造成資源浪費的問題。濕法回收依據(jù)回收過程作用機理的不同,以吸附法、離子交換法、絡合-萃取法、沉淀法等進行分類闡述。在4種方法中,吸附法的應用逐漸增加,故以吸附法為主進行詳細介紹。吸附材料可分為金屬氧化物復合吸附材料、碳基復合吸附材料、MOFs復合吸附材料、生物質(zhì)復合吸附材料。而復合吸附材料通常以功能性配體與載體通過嫁接法或浸漬法等進行復配合成,因而相對普通的吸附劑具有更高的吸附容量與選擇性,且吸附迅速。指出在未來的發(fā)展方向中,為推進貴金屬鈀回收的高選擇性、高回收率,吸附法將成為首選,同時可實現(xiàn)回收的綠色環(huán)保。 

【文章來源】：功能材料. 2020,51(11)北大核心CSCD

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【部分圖文】：

鈀回收流程圖

表1 硅化物復合材料性能對比表[31-33,17,8,34-35]Table 1 Performance comparison table of silicide composite materials[31-33,17,8,34-35] 材料配體 檢出限/μg·L-1 單層最大吸附量/mg·g-1 洗脫劑 N,N(辛烷-1,8-二異丁烯)二(2-羥基-3,5-二甲基苯胺)(DHDM) 0.14 213.67 0.20 mol/L HCl與0.20 mol/L硫脲 (4-氯-2-巰基苯基)氨基甲二硫酸酯(ACMPC) 1.17 157.23 0.10 mol/L HCl與0.20 mol/L硫脲 ((3-(3-甲氧羰基)芐基)肼基)苯甲酸 0.11 184.50 0.10 mol/L HCl與0.10 mol/L硫脲 大環(huán)聚醚異構(gòu)體順式-二(氨基環(huán)己基)-18-冠-6 — 83.0 酸性硫脲 二苯基二酮-單硫代氨基硫脲 5.00 76.92 2.0 mol/L HCl與0.50mol/L硫脲 苯偶單吡啶酰腙 0.1 69.17 0.50 mol/L HCl與0.5%硫脲 2,6-雙(5,6-二烷基-1,2,4-三嗪-3-基)吡啶(BTP) — 75.56 0.10 mol/L HNO3與0.10 mol/L硫脲Wu等[37]通過一種含雙(異戊基)硫化物的納米MnO2吸附劑從硫化銅鎳礦石的復雜浸出液中鈀的回收發(fā)現(xiàn),pH為2.0時,回收效果最佳。試驗表明,化學吸附是最重要的吸附機制,因吸附劑上有大量的S原子,與Pd(Ⅱ)產(chǎn)生強螯合力,此外,氫鍵和靜電相互作用對吸附也有重要影響。同時,在金屬鐵氧化物[38]制備的吸附材料中,Jin等[39]研究在制備催化劑時,即考慮循環(huán)利用、回收等問題,通過結(jié)合溶膠-凝膠和噴霧熱解的新方法成功地制備了嵌入磁鐵礦納米顆粒(MNP)[40-41]的球形介孔γ-Al2O3(γ-Al)顆粒,后利用濕浸漬法將Pd納米顆粒浸漬于MNP/γ-Al顆粒的表面上,再進行催化反應,回收時,MNPs攜帶Pd,在外加磁場作用下即可從水溶液中分離出來。Rizk等[42]通過反共沉淀法制備Fe3O4磁性顆粒,使用二甘醇(DEG)或乙二醇(EG)進行磁性物質(zhì)的包覆。在此試驗中,pH為4.5～5.0時,以EG-MNPs效能最好,測得最大單層吸附量qm為26.32 mg·g-1。使用后不需過濾或離心,只需將提取收集后的MNPs進行鈀洗脫,即可實現(xiàn)循環(huán)再生。此法利用磁性納米材料的化學穩(wěn)定性及良好的吸附性能[43]進行鈀的回收,但難以實現(xiàn)工業(yè)化的應用。

離子交換通常以樹脂為載體,通過樹脂的交換作用或吸附作用達到金屬回收的目的。改性后樹脂充分提高鈀的回收效率,作用完成后以洗脫劑進行洗脫,洗脫劑組成常為酸或者酸化的硫脲等,其中酸為不同適應條件下的硝酸或鹽酸,也可因情況添加NH4Cl、MgCl2等物質(zhì),以提高洗脫的選擇性[62],或加入乙二胺,進行特定混合液的高選擇性洗脫[63]。Nikoloski等[64]提出一種含季銨鹽官能團的樹脂(LewatitMonoPlus (M+) MP 600)、一種含多胺官能團的樹脂(Purolite S985)以及一種含硫離子官能團的樹脂(XUS 43600.00)對酸浸液中鈀進行選擇性回收。發(fā)現(xiàn)在三種樹脂中,含硫離子官能團的樹脂相對另外兩種樹脂而言,對Pd(Ⅱ)有著更好的吸附性能。進一步,Abdollahi等[65]通過Lewatit TP-214 與Duolite GT-73兩種型號的含有硫供體原子的離子交換樹脂從氯化物以及氯化物-硝酸鹽溶液中進行鈀回收的試驗中,指出在pH > 1時,兩種樹脂均保持著較好的穩(wěn)定性;而在pH < 1 時,Duolite GT‐73樹脂的性能優(yōu)于Lewatit TP-214樹脂,穩(wěn)定性下降,可能的原因是硫官能團在硝酸和鹽酸的混合溶液中逐漸轉(zhuǎn)化為硫酸根離子所致。Yi 等[66]研究通過以柿子單寧[67-68]與甲醛交聯(lián)制備一種天然樹脂,命名為“PPF”,發(fā)現(xiàn)該材料在323 K時,qm為259.7 mg·g-1。在硝酸介質(zhì)中,柿子單寧[69]作為典型的縮合單寧,含有大量相鄰的多羥基苯基官能團。Pd(Ⅱ)的吸附分為兩個步驟:首先PPF樹脂和Pd(Ⅱ)物種之間優(yōu)先快速地形成表面配合物,后PPF樹脂的羥基被氧化成醌羰基,同時一些吸附的鈀絡合物被還原成金屬形式,如圖3所示。綜上,離子交換法用于酸性廢液中鈀的回收,具有操作簡單,回收率高的突出優(yōu)勢。2.2 絡合-萃取法

【參考文獻】：
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本文編號：3567029