一種可回收廢棄催化劑中鉬的方法
【專利摘要】本發(fā)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，然后進(jìn)行干餾，得到干餾油，為廢催化劑進(jìn)行貴金屬再生提供預(yù)處理。干餾過程中產(chǎn)生干餾油可以作為再生燃料使用，產(chǎn)生干餾氣可以作為燃料直接作用在干餾爐中，產(chǎn)生干餾渣作為廢催化劑再生貴金屬的原料。含鉬廢料在預(yù)處理后，投入釜式處理器中，以環(huán)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(diào)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(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于資源回收綜合利用領(lǐng)域，具體涉及一種回收廢棄催化劑中鑰的方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]鑰是一種鋼鐵、化學(xué)、特種材料等工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中消耗量巨大的常用金屬，近些年來，我國鑰業(yè)日益重視一次資源的綜合利用和二次資源利用的研發(fā)，對從含鑰廢催化劑回收鑰等有價(jià)金屬的研發(fā)尤為關(guān)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(shí)，鑰的可預(yù)計(jì)儲量持續(xù)下降。與此同時(shí)，含鑰廢棄物的數(shù)量也在不斷增長，因此對這些廢棄物進(jìn)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(huán)境成本?；瘜W(xué)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(qiáng)，就有很好的浙取效率。但是，該螯合劑在自然環(huán)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(jī)污染。
[0004]N，N’-乙二胺二琥珀酸是一種在自然環(huán)境中可降解的螯合劑，目前已應(yīng)用于浙取土壤中重金屬離子。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提出一種回收廢棄鑰金屬的方法，本發(fā)明的技術(shù)方案為使用粘合劑將廢墨粉、廢催化劑整合到一起造粒，然后進(jìn)行干餾，得到干餾油，為廢催化劑進(jìn)行貴金屬再生提供預(yù)處理。干餾過程中產(chǎn)生干餾油可以作為再生燃料使用，產(chǎn)生干餾氣可以作為燃料直接作用在干餾爐中，產(chǎn)生干餾渣作為廢催化劑再生貴金屬的原料。利用環(huán)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(xué)浙取含鑰廢棄催化劑中的鑰成分。
[0006]本發(fā)明通過以下技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)，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(zhì)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的比例混合后，緩慢攪拌10-30分鐘，然后加入粘合劑及水，繼續(xù)混拌均勻后，將原料造粒，隨后進(jìn)行干餾；
[0009]3.干餾產(chǎn)物投入釜式處理器中，利用環(huán)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(diào)變，通過化學(xué)浙取石油工業(yè)加氫脫硫用過的廢鈷鑰催化劑中的鑰成分。
[0010]對于上文所述的技術(shù)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(jié)即可。
[0011]對于上文所述的技術(shù)方案中，所述的干餾條件為干餾溫度400-500°C，時(shí)間2~3小時(shí)，更優(yōu)的干餾條件為:450°C，時(shí)間2小時(shí)。
[0012]對于上文所述的技術(shù)方案中，所述的廢墨粉為復(fù)印機(jī)廢棄的，廢墨粉的粒度為5~10微米，廢墨粉有機(jī)物含量30~60%。
[0013]本發(fā)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(zhì)量比例，向釜式處理器中，加入環(huán)境友好、可生物降解的N，N’ -乙二胺二琥珀酸。
[0014]本發(fā)明所提供回收廢棄鑰金屬催化劑的方法中，廢棄催化劑為制造合成燃料的費(fèi)-托合成過程催化劑，含有10-20%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的積炭成分，20-30%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的鑰、50-55%質(zhì)量氧化鋁，5-10%質(zhì)量分?jǐn)?shù)氧化鎂或氧化鐵。
[0015]本發(fā)明所提供回收廢棄鑰金屬催化劑的方法中，操作條件特點(diǎn)為:以25-80° C，200-600轉(zhuǎn)速/分鐘的條件下進(jìn)行鑰的回收操作。
[0016]本發(fā)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(fā)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(fā)明所提供回收廢棄鑰金屬催化劑的方法中，釜式處理器內(nèi)廢棄催化劑與N, N’ -乙二胺二琥珀酸的質(zhì)量比例在f 10:1之間。
[0019]本發(fā)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(shí)完成N，N’ -乙二胺二琥珀酸螯合劑的回收和循環(huán)。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面的實(shí)施例將對本發(fā)明予以進(jìn)一步說明，但并不因此而限制本發(fā)明。
[0021]實(shí)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的比例混合后，緩慢攪拌20分鐘，然后加入粘土及水，繼續(xù)混拌均勻后，進(jìn)造粒機(jī)造粒，粒料的直徑在5~7cm之間。工作人員進(jìn)入爐內(nèi)將造好的原料放好，保證將爐底全部覆蓋，以防止局部干燒造成爐體損壞，隨后上蓋密封進(jìn)行干餾；開始加熱升溫，從室溫升至450°C后保溫2.5小時(shí)，停止加熱，待溫度從450°C降至室溫出爐，嚴(yán)禁用水直接降溫。
[0024]3.經(jīng)過實(shí)驗(yàn)室檢測干餾后原料含油率為3.46%，制得干餾后原料；
[0025]4.將50kg干餾后原料加入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(zhuǎn)/分鐘速度攪拌，并升溫至60° C，處理1.0小時(shí)后，過濾，濾液冷卻后，加入稀硫酸使PH值調(diào)整至4，靜止0.5小時(shí)后，將析出N，N’ -乙二胺二琥珀酸回收。
[0026]實(shí)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的比例混合后，緩慢攪拌20分鐘，然后加入粘土及水，繼續(xù)混拌均勻后，進(jìn)造粒機(jī)造粒，粒料的直徑在5~7cm之間。工作人員進(jìn)入爐內(nèi)將造好的原料放好，保證將爐底全部覆蓋，以防止局部干燒造成爐體損壞，隨后上蓋密封進(jìn)行干餾；開始加熱升溫，從室溫升至450°C后保溫2.5小時(shí)，停止加熱，待溫度從450°C降至室溫出爐，嚴(yán)禁用水直接降溫。
[0029]3.經(jīng)過實(shí)驗(yàn)室檢測干餾后原料含油率為3.46%，制得干餾后原料；
[0030]4.將45kg干餾后原料加入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(zhuǎn)/分鐘速度攪拌，并升溫至70° C，處理1.0小時(shí)后，過濾，濾液冷卻后，加入稀硫酸使PH值調(diào)整至4，靜止0.5小時(shí)后，將析出N，N’ -乙二胺二琥珀酸回收。
[0031]實(shí)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的比例混合后，緩慢攪拌20分鐘，然后加入粘土及水，繼續(xù)混拌均勻后，進(jìn)造粒機(jī)造粒，粒料的直徑在5~7cm之間。工作人員進(jìn)入爐內(nèi)將造好的原料放好，保證將爐底全部覆蓋，以防止局部干燒造成爐體損壞，隨后上蓋密封進(jìn)行干餾；開始加熱升溫，從室溫升至450°C后保溫2.5小時(shí)，停止加熱，待溫度從450°C降至室溫出爐，嚴(yán)禁用水直接降溫。
[0034]3.經(jīng)過實(shí)驗(yàn)室檢測干餾后原料含油率為3.46%，制得干餾后原料；
[0035]4.將45kg干餾后原料加入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(zhuǎn)/分鐘速度攪拌，并升溫至65° C，處理1.0小時(shí)后，過濾，濾液冷卻后，加入稀硫酸使PH值調(diào)整至4，靜止0.5小時(shí)后，將析出N，N’ -乙二胺二琥珀酸回收。
[0036]實(shí)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的比例混合后，緩慢攪拌20分鐘，然后加入粘土及水，繼續(xù)混拌均勻后，進(jìn)造粒機(jī)造粒，粒料的直徑在5~7cm之間。工作人員進(jìn)入爐內(nèi)將造好的原料放好，保證將爐底全部覆蓋，以防止局部干燒造成爐體損壞，隨后上蓋密封進(jìn)行干餾；開始加熱升溫，從室溫升至450°C后保溫2.5小時(shí)，停止加熱，待溫度從450°C降至室溫出爐，嚴(yán)禁用水直接降溫。
[0039]3.經(jīng)過實(shí)驗(yàn)室檢測干餾后原料含油率為3.46%，制得干餾后原料；
[0040]4.將35kg干餾后原料加入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(zhuǎn)/分鐘速度攪拌，并升溫至80° C，處理1.0小時(shí)后，過濾，濾液冷卻后，加入稀硫酸使PH值調(diào)整至4，靜止0.5小時(shí)后，將析出N，N’ -乙二胺二琥珀酸回收。
[0041]實(shí)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(shí)施例1的步驟f 2所述方法制備干餾后原料；
[0044]將50kg干餾后原料加入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(zhuǎn)/分鐘速度攪拌，并升溫至80° C，處理1.0小時(shí)后，過濾，濾液冷卻后，加入稀硫酸使PH值調(diào)整至4，靜止0.5小時(shí)后，將析出N，N’ -乙二胺二琥珀酸回收。
[0045]實(shí)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(shí)施例1的步驟f 2所述方法制備干餾后原料；
[0048]將50kg干餾后原料加入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(zhuǎn)/分鐘速度攪拌，并升溫至60° C，處理1.0小時(shí)后，過濾，濾液冷卻后，加入稀硫酸使PH值調(diào)整至4，靜止0.5小時(shí)后，將析出N，N’ -乙二胺二琥珀酸回收。
[0049]實(shí)施例7
[0050]以上實(shí)施例中鑰-N，N’ -乙二胺二琥珀酸螯合體系經(jīng)酸化后所釋放鑰離子的濃度通過電感耦合等離子體質(zhì)譜儀進(jìn)行分析。
[0051]表1基于乙二胺二琥珀酸的廢棄鑰催化劑浙取效率
[0052]
【權(quán)利要求】
1.一種回收廢棄鑰金屬催化劑的方法，其特征在于: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(zhì)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的比例混合后，緩慢攪拌10-30分鐘，然后加入粘合劑及水，繼續(xù)混拌均勻后，將原料造粒，隨后進(jìn)行干餾；干餾條件為40(T50(TC，2~3小時(shí)； ③向干餾產(chǎn)物按照7~10:1的質(zhì)量比加入N，N’-乙二胺二琥珀酸；通過萃取體系的pH值調(diào)變，以25-80° C，200-600轉(zhuǎn)速/分鐘的條件下進(jìn)行鑰的回收；萃取的pH值條件為PH7-8。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種回收廢棄鑰金屬催化劑的方法，其特征在于:廢墨粉的粒度為5~10微米，廢墨粉有機(jī)物含量30~60%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種回收廢棄鑰金屬催化劑的方法，其特征在于:廢催化劑含有10-20%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的積 炭成分，20-30%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的鑰、50-55%質(zhì)量氧化鋁，5-10%質(zhì)量分?jǐn)?shù)氧化鎂或氧化鐵。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種回收廢棄鑰金屬催化劑的方法，其特征在于:萃取的PH條件為PH3-5之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種回收廢棄鑰金屬催化劑的方法，其特征在于:干餾條件為450°C，時(shí)間 2小時(shí)。
【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(yōu)先權(quán)日:2012年11月28日
【發(fā)明者】官香元 申請人:大連東泰產(chǎn)業(yè)廢棄物處理有限公司