一種可回收廢棄催化劑中鉬的方法
2023-04-29 19:37:26
一種可回收廢棄催化劑中鉬的方法
【專利摘要】本發明提供了一種可回收廢棄催化劑中金屬鉬的方法，通過使用粘合劑將廢墨粉、廢催化劑整合到一起造粒，然後進行乾餾，得到乾餾油，為廢催化劑進行貴金屬再生提供預處理。乾餾過程中產生乾餾油可以作為再生燃料使用，產生乾餾氣可以作為燃料直接作用在乾餾爐中，產生乾餾渣作為廢催化劑再生貴金屬的原料。含鉬廢料在預處理後，投入釜式處理器中，以環境友好、可生物降解的N,N'-乙二胺二琥珀酸為熬合劑，通過萃取體系的pH值調變，瀝取廢棄物中的鉬成分。
【專利說明】一種可回收廢棄催化劑中鉬的方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於資源回收綜合利用領域，具體涉及一種回收廢棄催化劑中鑰的方法。【背景技術】
[0002]鑰是一種鋼鐵、化學、特種材料等工農業生產中消耗量巨大的常用金屬，近些年來，我國鑰業日益重視一次資源的綜合利用和二次資源利用的研發，對從含鑰廢催化劑回收鑰等有價金屬的研發尤為關注。但是與國外相比，我國利用鑰二次資源的水平尚有較大差距。[0003]但是隨著需求量增加的同時，鑰的可預計儲量持續下降。與此同時，含鑰廢棄物的數量也在不斷增長，因此對這些廢棄物進行回收既能減輕鑰金屬儲量下降的壓力，也能降低廢棄物所帶來的巨大環境成本。化學浙取是一種常見的回收方法，常使用的螯合劑為乙二胺四乙酸(EDTA)及其鈉鹽類螯合劑，該螯合劑對金屬離子的螯合能力強，就有很好的浙取效率。但是，該螯合劑在自然環境中很難被降解，因此長期、大量使用此類螯合劑帶來二次有機汙染。
[0004]N，N』-乙二胺二琥珀酸是一種在自然環境中可降解的螯合劑，目前已應用於浙取土壤中重金屬離子。
【發明內容】
[0005]本發明提出一種回收廢棄鑰金屬的方法，本發明的技術方案為使用粘合劑將廢墨粉、廢催化劑整合到一起造粒，然後進行乾餾，得到乾餾油，為廢催化劑進行貴金屬再生提供預處理。乾餾過程中產生乾餾油可以作為再生燃料使用，產生乾餾氣可以作為燃料直接作用在乾餾爐中，產生乾餾渣作為廢催化劑再生貴金屬的原料。利用環境友好的N，N』 -乙二胺二琥珀酸螯合劑，在釜式處理器中，通過化學浙取含鑰廢棄催化劑中的鑰成分。
[0006]本發明通過以下技術手段實現，其具體步驟包括:
[0007]1.稱取原料:按照廢催化劑、廢墨粉、粘合劑與水的質量比為(5~10):(0.1-3):(0.5~3): (0.5~1.5)分別稱取原料；
[0008]2.造粒:將廢墨粉和廢催化劑按步驟I的比例混合後，緩慢攪拌10-30分鐘，然後加入粘合劑及水，繼續混拌均勻後，將原料造粒，隨後進行乾餾；
[0009]3.乾餾產物投入釜式處理器中，利用環境友好的N，N』 -乙二胺二琥珀酸螯合劑，通過萃取體系的PH值調變，通過化學浙取石油工業加氫脫硫用過的廢鈷鑰催化劑中的鑰成分。
[0010]對於上文所述的技術方案中，水的加入需適量，其加水的方法是，水少量多次加入，直至用手攥握原料可以成型，但手上無原料粘結即可。
[0011]對於上文所述的技術方案中，所述的乾餾條件為乾餾溫度400-500°C，時間2~3小時，更優的乾餾條件為:450°C，時間2小時。
[0012]對於上文所述的技術方案中，所述的廢墨粉為複印機廢棄的，廢墨粉的粒度為5~10微米，廢墨粉有機物含量30~60%。
[0013]本發明所提供回收廢棄鑰金屬催化劑的方法中所使用螯合劑為:按照7~10:1的質量比例，向釜式處理器中，加入環境友好、可生物降解的N，N』 -乙二胺二琥珀酸。
[0014]本發明所提供回收廢棄鑰金屬催化劑的方法中，廢棄催化劑為製造合成燃料的費-託合成過程催化劑，含有10-20%質量分數的積炭成分，20-30%質量分數的鑰、50-55%質量氧化鋁，5-10%質量分數氧化鎂或氧化鐵。
[0015]本發明所提供回收廢棄鑰金屬催化劑的方法中，操作條件特點為:以25-80° C，200-600轉速/分鐘的條件下進行鑰的回收操作。
[0016]本發明所提供回收廢棄鑰金屬催化劑的方法中，釜式處理器中N，N』_乙二胺二琥珀酸螯合劑萃取鑰的PH值條件為pH7-8。
[0017]本發明所提供回收廢棄鑰金屬催化劑的方法中，鑰-N，N』 -乙二胺二琥珀酸螯合體系釋放出鑰離子的PH條件為PH3-5之間。
[0018]本發明所提供回收廢棄鑰金屬催化劑的方法中，釜式處理器內廢棄催化劑與N, N』 -乙二胺二琥珀酸的質量比例在f 10:1之間。
[0019]本發明所提供回收廢棄鑰金屬催化劑的方法中，pH3-5條件下釋放鑰-N，N』 -乙二胺二琥珀酸螯合體系鑰離子的過程中，同時完成N，N』 -乙二胺二琥珀酸螯合劑的回收和循環。
【具體實施方式】
[0020]下面的實施例將對本發明予以進一步說明，但並不因此而限制本發明。
[0021]實施例1
[0022]1.稱取原料:150kg廢催化劑(積碳10%，鑰25%，60%氧化招，5%氧化鎂)、19kg廢墨粉、14kg粘土和15kg水。
[0023]2.造粒:將廢墨粉和廢催化劑按步驟I的比例混合後，緩慢攪拌20分鐘，然後加入粘土及水，繼續混拌均勻後，進造粒機造粒，粒料的直徑在5~7cm之間。工作人員進入爐內將造好的原料放好，保證將爐底全部覆蓋，以防止局部幹燒造成爐體損壞，隨後上蓋密封進行乾餾；開始加熱升溫，從室溫升至450°C後保溫2.5小時，停止加熱，待溫度從450°C降至室溫出爐，嚴禁用水直接降溫。
[0024]3.經過實驗室檢測乾餾後原料含油率為3.46%，製得乾餾後原料；
[0025]4.將50kg乾餾後原料加入100L釜式處理器中，pH7條件下投入5kgN，N』 -乙二胺二琥珀酸，以300轉/分鐘速度攪拌，並升溫至60° C，處理1.0小時後，過濾，濾液冷卻後，加入稀硫酸使PH值調整至4，靜止0.5小時後，將析出N，N』 -乙二胺二琥珀酸回收。
[0026]實施例2
[0027]1.稱取原料:150kg廢催化劑(積碳10%，鑰28%，57%氧化招，5%氧化鎂)、19kg廢墨粉、14kg粘土和15kg水。
[0028]2.造粒:將廢墨粉和廢催化劑按步驟I的比例混合後，緩慢攪拌20分鐘，然後加入粘土及水，繼續混拌均勻後，進造粒機造粒，粒料的直徑在5~7cm之間。工作人員進入爐內將造好的原料放好，保證將爐底全部覆蓋，以防止局部幹燒造成爐體損壞，隨後上蓋密封進行乾餾；開始加熱升溫，從室溫升至450°C後保溫2.5小時，停止加熱，待溫度從450°C降至室溫出爐，嚴禁用水直接降溫。
[0029]3.經過實驗室檢測乾餾後原料含油率為3.46%，製得乾餾後原料；
[0030]4.將45kg乾餾後原料加入100L釜式處理器中，pH7條件下投入5kgN，N』 -乙二胺二琥珀酸，以300轉/分鐘速度攪拌，並升溫至70° C，處理1.0小時後，過濾，濾液冷卻後，加入稀硫酸使PH值調整至4，靜止0.5小時後，將析出N，N』 -乙二胺二琥珀酸回收。
[0031]實施例3
[0032]1.稱取原料:150kg廢催化劑(積碳10%，鑰29%，46%氧化招，5%氧化鎂)、19kg廢墨粉、14kg粘土和15kg水。
[0033]2.造粒:將廢墨粉和廢催化劑按步驟I的比例混合後，緩慢攪拌20分鐘，然後加入粘土及水，繼續混拌均勻後，進造粒機造粒，粒料的直徑在5~7cm之間。工作人員進入爐內將造好的原料放好，保證將爐底全部覆蓋，以防止局部幹燒造成爐體損壞，隨後上蓋密封進行乾餾；開始加熱升溫，從室溫升至450°C後保溫2.5小時，停止加熱，待溫度從450°C降至室溫出爐，嚴禁用水直接降溫。
[0034]3.經過實驗室檢測乾餾後原料含油率為3.46%，製得乾餾後原料；
[0035]4.將45kg乾餾後原料加入100L釜式處理器中，pH7條件下投入5kgN，N』 -乙二胺二琥珀酸，以300轉/分鐘速度攪拌，並升溫至65° C，處理1.0小時後，過濾，濾液冷卻後，加入稀硫酸使PH值調整至4，靜止0.5小時後，將析出N，N』 -乙二胺二琥珀酸回收。
[0036]實施例4
[0037]1.稱取原料:150kg廢催化劑(積碳10%，鑰15%，70%氧化招，5%氧化鎂)、19kg廢墨粉、14kg粘土和15kg水。
`[0038]2.造粒:將廢墨粉和廢催化劑按步驟I的比例混合後，緩慢攪拌20分鐘，然後加入粘土及水，繼續混拌均勻後，進造粒機造粒，粒料的直徑在5~7cm之間。工作人員進入爐內將造好的原料放好，保證將爐底全部覆蓋，以防止局部幹燒造成爐體損壞，隨後上蓋密封進行乾餾；開始加熱升溫，從室溫升至450°C後保溫2.5小時，停止加熱，待溫度從450°C降至室溫出爐，嚴禁用水直接降溫。
[0039]3.經過實驗室檢測乾餾後原料含油率為3.46%，製得乾餾後原料；
[0040]4.將35kg乾餾後原料加入100L釜式處理器中，pH7條件下投入5kgN，N』 -乙二胺二琥珀酸，以500轉/分鐘速度攪拌，並升溫至80° C，處理1.0小時後，過濾，濾液冷卻後，加入稀硫酸使PH值調整至4，靜止0.5小時後，將析出N，N』 -乙二胺二琥珀酸回收。
[0041]實施例5
[0042]使用的廢棄催化劑為:積碳10%,鑰19%, 66%氧化招,5%氧化鎂；
[0043]利用實施例1的步驟f 2所述方法製備乾餾後原料；
[0044]將50kg乾餾後原料加入100L釜式處理器中，pH7條件下投入5kgN，N』 -乙二胺二琥珀酸，以500轉/分鐘速度攪拌，並升溫至80° C，處理1.0小時後，過濾，濾液冷卻後，加入稀硫酸使PH值調整至4，靜止0.5小時後，將析出N，N』 -乙二胺二琥珀酸回收。
[0045]實施例6
[0046]使用的廢棄催化劑為:積碳10%，鑰25%，60%氧化招，5%氧化鎂；
[0047]利用實施例1的步驟f 2所述方法製備乾餾後原料；
[0048]將50kg乾餾後原料加入100L釜式處理器中，pH7條件下投入5kgN，N』 -乙二胺二琥珀酸，以300轉/分鐘速度攪拌，並升溫至60° C，處理1.0小時後，過濾，濾液冷卻後，加入稀硫酸使PH值調整至4，靜止0.5小時後，將析出N，N』 -乙二胺二琥珀酸回收。
[0049]實施例7
[0050]以上實施例中鑰-N，N』 -乙二胺二琥珀酸螯合體系經酸化後所釋放鑰離子的濃度通過電感耦合等離子體質譜儀進行分析。
[0051]表1基於乙二胺二琥珀酸的廢棄鑰催化劑浙取效率
[0052]
【權利要求】
1.一種回收廢棄鑰金屬催化劑的方法，其特徵在於:包括以下操作步驟: ①稱取原料:按照廢催化劑、廢墨粉、粘合劑與水的質量比為(5~10):(0.3):(0.5~3): (0.5~1.5)分別稱取原料； ②造粒:將廢墨粉和廢催化劑按步驟I的比例混合後，緩慢攪拌10-30分鐘，然後加入粘合劑及水，繼續混拌均勻後，將原料造粒，隨後進行乾餾；乾餾條件為40(T50(TC，2~3小時； ③向乾餾產物按照7~10:1的質量比加入N，N』-乙二胺二琥珀酸；通過萃取體系的pH值調變，以25-80° C，200-600轉速/分鐘的條件下進行鑰的回收；萃取的pH值條件為PH7-8。
2.根據權利要求1所述的一種回收廢棄鑰金屬催化劑的方法，其特徵在於:廢墨粉的粒度為5~10微米，廢墨粉有機物含量30~60%。
3.根據權利要求1所述的一種回收廢棄鑰金屬催化劑的方法，其特徵在於:廢催化劑含有10-20%質量分數的積 炭成分，20-30%質量分數的鑰、50-55%質量氧化鋁，5-10%質量分數氧化鎂或氧化鐵。
4.根據權利要求1所述的一種回收廢棄鑰金屬催化劑的方法，其特徵在於:萃取的PH條件為PH3-5之間。
5.根據權利要求1所述的一種回收廢棄鑰金屬催化劑的方法，其特徵在於:乾餾條件為450°C，時間 2小時。
【文檔編號】C22B7/00GK103849786SQ201210499542
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2012年11月28日 優先權日:2012年11月28日
【發明者】官香元 申請人:大連東泰產業廢棄物處理有限公司