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铂族金属知识科普—“钯”

2023-01-10 13:58:52 广源贵金属回收中心 阅读

钯(Palladium),是第五周期Ⅷ族铂系元素,元素符号为Pd。单质为银白色,质软,有良好的延展性和可塑性。块状金属钯易吸收大量氢气,使体积胀大,变脆乃至破裂成碎片。

图片关键词

1钯金属

1803年由英国化学家武拉斯顿从铂矿中发现,是航天、航空等高科技领域以及汽车制造业不可缺少的关键材料。

1物理性质

原子序数:

46

熔点:

1554°C

质子数:

46

点:

2970°C

原子量:

106.42

密度(20°C

12.02g/cm3

莫氏硬度:

4.75

声传速率:

3070m/s

晶体结构:

面心立方

化合价

+2+4

2. 化学性质

钯晶体结构为面心立方晶胞,每个晶胞含有4个金属原子。晶胞参数a=389.07pmb=389.07pmc=389.07pmα=90°、β=90°、γ=90°。电子层排布2-8-18-18

钯在空气中加热时,当温度位于350-790°C,表面生成氧化层,但高于此温度时,氧化层又分解成金属,表面恢复金属光泽。钯是铂族金属中抗腐蚀性能最差的金属。硝酸能溶解钯,尤其是当存在氯化物络合物时,如王水,钯更易腐蚀溶解。若钯中含有其他铂族元素时,将增强钯的抗蚀性。钯容易形成配位化合物,如K2[PdCl4]K4[Pd(CN)4]、(Na2PdCl4)和Pd(NH3)4Cl2等。

3. 钯的用途

主要应用于航空航天、化工、电子首饰等领域,具体应用如下:

1属于航天、航空、航海、兵器和核能等高科技领域以及汽车制造业不可缺少的关键材料。

2)化学工程中作为主要催化剂氧化钯PdO)和氢氧化钯Pd(OH)2)作为钯催化剂的来源;氯化钯、四硝基钯酸钠(Na2Pd(NO3)4)和其他络盐用于电镀行业。

3钯金可制作电子及牙科医疗器具,可与等形成合金,提高电阻率、硬度和强度,用于制造精密电阻等。

4钯金制成的首饰,不仅具有铂金般自然天成的迷人光彩,而且经得住岁月的磨砺,历久如新。

4. 钯资源及二次循环利用

全世界70%的钯主要分布在俄罗斯。由于中国钯的矿产资源匮乏因而从钯的二次资源中回收钯就显得十分重要战略意义。含有钯二次资源主要包括:汽车废催化剂,钯炭废催化剂,废钯电镀液,含钯废电子元器件(集成电路板、接点、触点,废电子浆料)等。

由于钯的二次资源种类繁多,需要根据不同的二次资源原料特性制定合理回收工艺。对于氧化铝载钯废催化剂,汽车废催化剂等废催化剂,一般采取“选择性溶解载体→不溶渣→溶解贵金属→分离提纯”的工艺技术路线。对于钯炭废催化剂、废电子浆料,采用“焙烧→溶解贵金属→分离提纯”的工艺技术路线。对于废钯电镀液,采用“置换→溶解贵金属→分离提纯” 的工艺技术路线。总之任何回收工艺,都必须要有完善的环保设施,例如焙烧炉要配备完善的收尘设施,废气、废水经过处理达标后才能排放。

5. 相关产品

1)钯

通常由钯合金轧制而成,可制成膜片,简称钯膜。膜厚通常为50~100微米。主要用于氢气的纯化,其原理是溶解扩散模式,扩散的驱动力为膜两侧氢分压差。

图片关键词

2钯膜的氢气选透机制

 

2)钯管


钯合金管俗称钯管,用于氢气纯化。纯钯的机械性能差、易氢脆,故钯管的材料一般中添加适量的IB和VIII族元素,制成钯合金,改善钯的机械性能。最常用的钯管材料中,银约占25%,其他成分(如金等)的含量<5%


图片关键词

3钯合金管

3其它合金

钯合金是钯与其他元素组成的合金。Pd-Au合金,含20%以上Au合金不溶于硝酸,由于熔点高和耐腐蚀主要用于制造化工器皿。Pd-Ag合金,含Ag50%以下合金,其耐蚀性接近于钯,含50%Ag10%Pt(Au)Pd-Ag合金用于制造光学仪器耐蚀零件和表壳。Pd-Ir合金,由于Ir能显著提高Pd的耐蚀性,主要用作电接触点材料

4钯系化合物

钯系化合物主要包括醋酸钯、二氯四氨钯、氯化钯、硝酸钯等其产品标准号分别为YS/T 929-2013YS/T 930-2013GB/T 8185-2004YS/T 931-2013醋酸钯属于典型的在有机溶剂中可溶解的钯盐,能够广泛地用于诱导或催化各种类型的有机合成反应。二氯四氨钯属于可合成多种钯化合物的原料,大量用来配制钯镀槽液。氯化钯用于制备特种催化剂、分子筛也可用作配制非导体材料镀层。硝酸钯用作分析试剂催化剂和氧化剂,也用于氯和碘的分离属于合成多种钯化合物和催化剂的原料

 


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