[发明专利]一种铑催化剂的回收方法

说明书

技术领域

本发明属于催化剂领域，特别涉及一种羰基合成用铑废催化剂的回收方法。

背景技术

铑催化剂广泛用于羰基合成醛、醋酐等化学品，是重要的有机化工原料，广泛地用于医药、食品、香料、塑料等国民经济的多个领域。生产过程中，除了产品外，还往往有焦油等副产物生成。焦油对催化剂的破坏性很强，会把铑包裹起来使催化剂失活导致反应停止。因此必须从反应体系中除去反应过程中生成的焦油。由于从反应体系中排出的焦油包裹有价格昂贵的铑，因此需要对铑进行回收。回收方法很多，典型的有三种：第一种是程序升温焚烧法，如专利CN1273278，在600℃以上高温下焚烧掉焦油等有机组分，该方法的不足之处是需要慢速升温，工艺过程不好控制，焚烧过程中稍有不慎，铑容易随着有机溶剂挥发而被夹带，造成铑损失。第二种方法是萃取法，在含铑废催化剂中加酸和过氧化物，将铑络合物破坏，使铑进入水相，从而得以回收。由于催化剂残液比较粘稠，铑回收率低。还有一种方法是沉淀法。如专利CN1008693B。通常的方法是将在含焦油的催化剂溶液中加入乙酸，在高温下加热，然后加入醋酸酯等溶剂溶解焦油，铑析出来，过滤，得到催化剂沉淀。由于络合物稳定性好，导致铑回收率低。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种简单、高效的铑回收方法，以克服原有回收方法工艺复杂或/和铑回收率低的缺陷。

本发明目的通过下述技术方案来实现：

一种铑催化剂的回收方法，以活泼金属为置换剂，使溶液中铑以沉淀形式与铑催化剂废液分离开来。

作为选择，在铑催化剂废液中加入活泼金属，在60℃-100℃条件下加热搅拌1小时-3小时，使置换反应发生，多余活泼金属加酸溶解，即可得到单质铑。

作为进一步选择，所述酸为盐酸。

作为选择，所述的铑催化剂废液中铑与活泼金属的摩尔比为 1︰(1.1-3)。

作为选择，所述的活泼金属选自镁、铝、锌中的任意一种。

上述方案中，所述铑催化剂废液是指羰基合成反应中产生的废催化剂，如醋酸甲酯羰基合成醋酐铑催化剂、乙烯羰基合成丙醛铑催化剂、丙烯羰基合成丁醛催化剂等n个碳原子烯烃羰基合成n+1个碳原子的醛的一系列反应用铑催化剂。

工作过程为：由于催化剂铑实际使用时往往是以碘化物或氯化物使用，现有技术的惯性思维也常常是考虑如何回收得到可以直接使用的碘化物或氯化物，由于催化剂铑使用量原本就极少，且更大的困难是废液中的复杂环境和成分，且铑还被焦油等杂质重重包裹，目前的方法要么方法非常简单直接但收率低，要么方法复杂但收率仍然不够高。本发明方案打破该惯性思维，使用置换法得到单质铑，方法简单但收率却有实质性的巨大提高。如前所述，由于废液中的复杂环境和成分，且铑还被焦油等杂质重重包裹，常规的置换法经反复试验都效果不佳，本发明人最终采用加热搅拌方式，使得废液中的铑破除焦油等杂质的束缚，充分发生反应，极大提高收率。

本发明的有益效果：利用金属镁、铝、锌等活泼金属比金属铑活泼的原理，使溶液中铑以单质形式析出并与废催化剂废液分离开来，回收方法高效快捷，铑回收率在98%以上。

具体实施方式

下列非限制性实施例用于说明本发明。

实施例1：

称取含铑3.1 mg/ml的催化剂废液200.0毫升，其中含铑0.62克，加入单质镁 0.4338克，在60℃条件下加热搅拌1小时，然后加入 4.4 克 10%的盐酸溶掉残余镁，2小时后滗去上层液体，剩余固体在100℃条件下烘干，得到0.6116克，铑回收率98.65%。

 

实施例2：

称取含铑3.1 mg/ml的催化剂废液200.0毫升，其中含铑0.62克，加入单质铝 0.1193克，在100℃条件下加热搅拌3小时，然后加入 0.22克 10%的盐酸溶掉残余铝，2小时后滗去上层液体，剩余固体在100℃条件下烘干，得到0.6083克，铑回收率98.11%。

 

实施例3：

称取含铑3.1 mg/ml的催化剂废液200.0毫升，其中含铑0.62克，加入单质锌 0.7833克，在80℃条件下加热搅拌2小时，然后加入 2.2克 10%的盐酸溶掉残余锌，2小时后滗去上层液体，剩余固体在100℃条件下烘干，得到0.6095克，铑回收率98.31%。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。