氯化銠回收,氯化銠的工業(yè)制備方法
工業(yè)上制備氯化銠主要通過金屬銠與氯氣直接反應或溶解于王水后結晶。具體流程包括:
直接氯化法:將高純銠粉在300-400°C下與干燥氯氣反應,生成無水RhCl?,反應需嚴格控制濕度以避免生成水合物。
王水溶解法:銠金屬溶于王水(鹽酸與硝酸3:1混合),生成氯銠酸(H?RhCl?),隨后蒸發(fā)結晶并灼燒得到RhCl?。此法副產物較多,需多次純化。
水合物制備:將RhCl?溶于稀鹽酸,緩慢蒸發(fā)獲得三水合物,其更易溶于有機溶劑,適合均相催化。
難點在于銠的惰性,需高溫或強氧化條件。現(xiàn)代工藝采用微波輔助或離子液體介質提率。產物純度可通過X射線衍射(XRD)和電感耦合等離子體(ICP)分析驗證。
氯化銠回收,汽車催化劑中氯化銠的回收工藝
汽車尾氣催化劑(TWC)中銠的回收需經多步處理:
預處理:粉碎至100目后,在600℃焙燒去除積碳和硫化物
浸出階段:采用鹽酸-雙氧水體系(HCl 6M+H?O? 3%),在80℃下反應4小時,銠浸出率>98%
溶液凈化:
銅置換法去除Pt、Pd(加入銅粉,反應電位控制在0.4V)
離子交換樹脂(如Lewatit MonoPlus M500)深度除雜
銠沉淀:加NaClO?氧化后,用NH?Cl沉淀為(NH?)?RhCl?
美國Umicore工廠采用該工藝,每噸廢催化劑可回收120-150g銠,純度達99.95%。新技術趨勢是引入微波輔助浸出,將處理時間縮短至1.5小時。
氯化銠溶液的濃縮純化技術
減壓蒸餾系統(tǒng)關鍵技術參數:
操作溫度:60-80℃(避免RhCl?分解)
真空度:-0.095MPa
蒸發(fā)速率:15L/(m2·h)
膜濃縮創(chuàng)新方案:
納濾膜(MWCO 200Da)截留率>99.5%
反滲透系統(tǒng)可將溶液濃縮至Rh 150g/L
配套的卷式膜組件通量維持率>90%(運行2000小時)
工業(yè)對比數據:
方法 能耗 Rh損失 處理能力
傳統(tǒng)蒸發(fā) 85kWh/m3 0.8% 2m3/h
膜濃縮 12kWh/m3 0.1% 5m3/h
12年