钯在硝酸高铈铵溶液中的溶解工艺及宏观动力学研究
钯在硝酸高铈铵溶液中的溶解工艺及宏观动力学研究
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DOI：
10.12034/j.issn.1009-606x.222090
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发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
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通讯作者：
齐涛
中科院分区：
文献类型：
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作者：
燕展鹏;刘明辉;薛天艳;于颖;张中苇;杜嬛;肖清贵;张绘;齐涛
钯(Pd)是重要的战略金属,具有优异的理化性质,广泛应用于石油化工、汽车制造、航空航天和电子信息等领域。因其自然储量低,难以满足社会发展的需求,研究含钯二次资源回收技术,实现金属钯的循环利用具有重要意义。本工作针对传统湿法回收钯技术存在的酸耗高、NO_x排放量大等问题,提出了环境友好的硝酸高铈铵浸出新体系,考察了浸出剂浓度、酸度、添加剂浓度、反应温度、搅拌速度等因素对钯粉在硝酸高铈铵溶液中的溶解率的影响。结果表明,金属钯在混合体系中的溶解受到Pd表面吸附的显著影响。在没有Cl~-的情况下,金属钯表面吸附氧或者吸附NO_3~-形成了表面钝化,阻碍了Ce~(4+)与Pd原子的反应,5 h溶出率仅为0.2%。添加Cl~-后,通过竞争吸附能够有效破坏表面钝化层,构成突破点,从而加速钯的溶解反应。 NO_3~-与Cl~-构成竞争吸附,更高浓度的硝酸根需要更高浓度的Cl~-启动溶解反应。优选浸出反应条件如下:硝酸高铈铵浓度1 mol/L、硝酸浓度1 mol/L、盐酸浓度0.03 mol/L、反应温度80℃、搅拌速度200 r/min,在该条件下反应1.5 h钯粉的溶解率达到100%。钯粉在硝酸高铈铵溶液中的溶解过程符合化学反应控制的反应核缩减模型,表观活化能为58.7 kJ/mol,动力学方程为1 - (1 - x)~(1/3) = 2264806e~(-58732/RT)t。