一種利用乙二胺二琥珀酸回收金屬鈷的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種可回收廢棄催化劑中鈷的方法，其特征在于：廢棄鈷金屬催化劑焙燒除去積碳后，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，瀝取廢棄催化劑中的鈷成分。
【專利說明】—種利用乙二胺二琥珀酸回收金屬鈷的方法
【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鈷的方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]鈷是一種鋼鐵、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，但是隨著需求量增加的同時，鈷的可預(yù)計儲量持續(xù)下降。與此同時，含鈷廢棄物的數(shù)量也在不斷增長，因此對這些廢棄物進行回收既能減輕鈷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。化學(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，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污染。
[0003]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】

[0004]本發(fā)明提出一種回收廢棄鈷金屬催化劑的方法，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)浙取廢棄催化劑中的鈷成分。本發(fā)明提出一種基于N，N’ -乙二胺二琥珀酸回收廢棄鈷催化劑的化學(xué)浙取方法，本發(fā)明提供回收廢棄鈷金屬催化劑的方法步驟如下:在釜式處理器內(nèi)，經(jīng)過焙燒處理的廢棄鈷催化劑與螯合劑的溶液混合，在25-80° C溫度下，200-600轉(zhuǎn)速/分鐘的條件下，通過形成鈷-N，N’ -乙二胺二琥珀酸螯合物萃取鈷；所得螯合物在弱酸性條件下，釋放鈷離子，并回收N，N’ -乙二胺二琥珀酸螯合劑。
[0005]本發(fā)明所提供回收廢棄鈷金屬催化劑的方法中所使用螯合劑為:環(huán)境友好、可生物降解的N，N’ -乙二胺二琥珀酸。
[0006]本發(fā)明所提供回收廢棄鈷金屬催化劑的方法中，廢棄催化劑為制造合成燃料的費-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)的鈷、50-55%質(zhì)量氧化鋁，5-10%質(zhì)量分?jǐn)?shù)氧化鎂或氧化鐵。
[0007]本發(fā)明所提供回收廢棄鈷金屬催化劑的方法中，廢棄催化劑須經(jīng)過前處理步驟:在空氣中400-450° C焙燒4-10小時。
[0008]本發(fā)明所提供回收廢棄鈷金屬催化劑的方法中，操作條件特點為:在釜式反應(yīng)器中經(jīng)過焙燒廢棄催化劑與螯合劑的水溶液混合，以25-80° C，200-600轉(zhuǎn)速/分鐘的條件下進行鈷的回收操作。
[0009]本發(fā)明所提供回收廢棄鈷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鈷的PH值條件為pH 7-8。
[0010]本發(fā)明所提供回收廢棄鈷金屬催化劑的方法中，鈷-N，N’-乙二胺二琥珀酸螯合體系釋放出鈷離子的pH條件為pH 3-5之間。[0011]本發(fā)明所提供回收廢棄鈷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)量比例為廣10:1。
[0012]本發(fā)明所提供回收廢棄鈷金屬催化劑的方法中，pH 3-5條件下釋放鈷-N，N’ -乙二胺二琥珀酸螯合體系鈷離子的過程中，同時完成N，N’ -乙二胺二琥珀酸螯合劑的回收和循環(huán)。
【具體實施方式】
[0013]下面的實施例將對本發(fā)明予以進一步說明，但并不因此而限制本發(fā)明。
[0014]實施例1
[0015]將500g廢棄催化劑(積碳10%，鈷25%，60%氧化鋁，5%氧化鎂)在空氣中450 ° C焙燒3小時后，粉碎，加入40L釜式處理器中，pH 7條件下投入50g N, 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小時后，將析出N，N'-乙二胺二琥珀酸回收。
[0016]實施例2
[0017]將450g廢棄催化劑(積碳10%，鈷28%，57%氧化鋁，5%氧化鎂)在空氣中450 ° C焙燒3小時后，粉碎，加入40L釜式處理器中，pH 7條件下投入50g N, 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小時后，將析出N，N'-乙二胺二琥珀酸回收。
[0018]實施例3
[0019]將400g 廢棄催化劑(積碳10%，鈷29%，46%氧化招，5%氧化鎂)在空氣中450 ° C焙燒3小時后，粉碎，加入40L釜式處理器中，pH 7條件下投入50g N, 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小時后，將析出N，N'-乙二胺二琥珀酸回收。
[0020]實施例4
[0021 ] 將350g廢棄催化劑(積碳10%，鈷15%，70%氧化鋁，5%氧化鎂)在空氣中450 ° C焙燒3小時后，粉碎，加入40L釜式處理器中，pH 7條件下投入50g N, 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小時后，將析出N，N'-乙二胺二琥珀酸回收。
[0022]實施例5
[0023]將500g廢棄催化劑(積碳10%，鈷19%，66%氧化招，5%氧化鎂)在空氣中450 ° C焙燒3小時后，粉碎，加入40L釜式處理器中，pH 7條件下投入50g N, 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小時后，將析出N，N’ -乙二胺二琥珀酸回收。
[0024]實施例6
[0025]將500g廢棄催化劑(積碳10%，鈷25%，60%氧化招，5%氧化鎂)在空氣中450 ° C焙燒3小時后，粉碎，加入40L釜式處理器中，pH 7條件下投入100g N，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小時后，將析出N，N'-乙二胺二琥珀酸回收。
[0026]實施例7[0027]將500g廢棄催化劑(積碳10%，鈷25%，60%氧化招，5%氧化鎂)在空氣中450 ° C焙燒3小時后，粉碎，加入40L釜式處理器中，pH 7條件下投入30g N, 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小時后，將析出N，N'-乙二胺二琥珀酸回收。
[0028]實施例8
[0029]將500g廢棄催化劑(積碳10%，鈷25%，60%氧化招，5%氧化鎂)在空氣中450 ° C焙燒3小時后，粉碎，加入40L釜式處理器中，pH 7條件下投入250g N，N'-乙二胺二琥珀酸，以600轉(zhuǎn)/分鐘速度攪拌，并升溫至80° C，處理1.0小時后，過濾，濾液冷卻后，加入稀硫酸使PH值調(diào)整至4，靜止0.5小時后，將析出N，N'-乙二胺二琥珀酸回收。
[0030]實施例9
[0031]以上實施例中鈷-N，N’ -乙二胺二琥珀酸螯合體系經(jīng)酸化后所釋放鈷離子的濃度通過電感耦合等離子體質(zhì)譜儀進行分析。
[0032]表1基于乙二胺二琥珀酸的廢棄鈷催化劑浙取效率
[0033]
【權(quán)利要求】
1.一種回收廢棄鈷金屬催化劑的方法，其特征在于:廢催化劑焙燒除去積碳后，投入釜式處理器中，以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，浙取廢棄催化劑中的鈷成分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種回收廢棄鈷金屬催化劑的方法，其特征在于:廢棄催化劑含有10-20%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的積炭成分，20-30%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的鈷以及40-70%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的載體成分。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種回收廢棄鈷金屬催化劑的方法，其特征在于:焙燒的條件為，廢棄催化劑在空氣中400-450° C焙燒4-10小時。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種回收廢棄鈷金屬催化劑的方法，其特征在于:萃取體系為廢棄催化劑與螯合劑的水溶液以25-80° C，200-600轉(zhuǎn)速/分鐘混合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可回收廢棄鈷金屬催化劑的方法，其特征在于:pH值調(diào)變條件為PH 7-8。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種可回收廢棄鈷金屬催化劑的方法，其特征在于:pH值調(diào)變條件為PH 3-5。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種可回收廢棄鈷金屬催化劑的方法，其特征在于:所述的回收廢棄鈷金屬催化劑載體的成分:50-55%質(zhì) 量氧化鋁，5-10%質(zhì)量分?jǐn)?shù)氧化鎂或氧化鐵。
【文檔編號】C22B23/00GK103849772SQ201210500027
【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】崔明玉 申請人:大連東泰產(chǎn)業(yè)廢棄物處理有限公司