本發(fā)明涉及廢催化劑處置,更具體涉及一種處置含銅鋅廢催化劑的方法。
背景技術:
1、含銅鋅催化劑主要用于制備甲醇,甲醇是一種重要的基礎化工原料,在新能源戰(zhàn)略中具有舉足輕重的作用。隨著工業(yè)的迅速發(fā)展,含銅鋅催化劑的使用量相對較大,但由于含銅鋅催化劑的耐熱性差、不耐硫、易吸潮等特點,在使用過程中隨著熱化、粉化、積碳等過程,其活性快速下降而成為廢催化劑。含銅鋅催化劑主要由銅、鋅的氧化物組成,其中的金屬銅、鋅具有重要的利用價值,回收此類廢催化劑中的金屬資源不僅可以變廢為寶,還有利于環(huán)境保護。
2、目前,含銅鋅廢催化劑的主要處置方法有填埋法、濕法、火法和干濕聯(lián)合法。填埋法不僅會造成許多有價金屬資源的浪費,而且會造成環(huán)境的污染。濕法處置方法是指采用酸堿或其他溶液將廢催化劑中的有價成分分離、采用萃取等除雜鈍化后,在經(jīng)過電解沉積等過程回收廢催化劑中的有價金屬,濕法處置不僅工藝復雜,回收率不高,還會產生大量廢液,造成二次污染,同時對于積碳的廢催化劑無法實現(xiàn)有效處置?;鸱ㄌ幹弥饕菍U催化劑在窯爐內進行高溫焙燒,目前現(xiàn)有火法處置的金屬回收率不高,同時不能去除或減少廢催化劑中的硫組分,容易形成大量的銅硫,需要二次處理。干濕聯(lián)合法即高溫煅燒聯(lián)合溶液浸取的方式處置廢催化劑,其終產品為氧化銅和氧化鋅,該方法同樣存在產生廢液及氨,造成環(huán)境污染的問題。
3、因此,亟需一種處置含銅鋅廢催化劑的方法。
技術實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明需要解決的技術問題是提供一種處置含銅鋅廢催化劑的方法,以解決背景技術中的問題。
2、為解決上述技術問題,本發(fā)明所采取的技術方案如下。
3、一種處置含銅鋅廢催化劑的方法,具體包括以下步驟:
4、s1:根據(jù)含銅鋅廢催化劑的量m1,計算所需還原劑用量m2及熔渣調節(jié)劑用量m3;
5、s2:將準備好的含銅鋅廢催化劑、還原劑與熔渣調節(jié)劑混合加入處置爐內,通電升溫至1400℃~1600℃,采用火法電熱還原工藝使處置爐內的物料熔化并發(fā)生反應;
6、s3:在處置爐的出銅口接收含銅鋅廢催化劑中氧化銅還原所形成的銅溶液,銅熔液經(jīng)出爐澆注至模具內,冷卻脫模后,得到黑銅(或粗銅)產品;在處置爐的出渣口將浮于銅熔液上部的熔渣接收至渣坑或渣模內;從處置爐的除塵系統(tǒng)將含銅鋅廢催化劑中的氧化鋅還原所得、并因高溫而蒸發(fā)為鋅蒸汽的金屬鋅回收。
7、進一步優(yōu)化技術方案,所述還原劑為碳質還原劑,碳質還原劑為焦炭、蘭炭、石油焦中的一種或多種。
8、進一步優(yōu)化技術方案,所述含銅鋅廢催化劑與碳質還原劑的質量比例為m1:m2=100:(5~15)。
9、進一步優(yōu)化技術方案,所述含銅鋅廢催化劑與熔渣調節(jié)劑的用量配比為m1:m3=100:(20~40)且熔渣調節(jié)劑為硅石、石灰或石灰石按比例組合成的混合物,或熔渣調節(jié)劑為硅石、石灰或石灰石、白云石按比例組合成的混合物。
10、進一步優(yōu)化技術方案,所述熔渣調節(jié)劑為硅石質量m31:石灰質量m32=100:(110~150)的混合物或硅石質量m31:石灰質量m32:白云石質量m33=100:(50~100):(150~200)的混合物。
11、進一步優(yōu)化技術方案,所述處置爐為頻感應爐、礦熱電爐、電弧爐中的一種。
12、由于采用了以上技術方案,本發(fā)明所取得技術進步如下。
13、本發(fā)明提供的一種處置含銅鋅廢催化劑的方法,處置工藝為火法電熱還原工藝,采用的處置爐為電爐,爐內溫度可控;通過添加熔渣調節(jié)劑中石灰/石灰石將廢催化劑中的硫組分去除,避免或減少銅硫生成,提升產品純度;同時對于廢催化劑中的積碳可作為碳質還原劑的一部分有效利用,變廢為寶。本發(fā)明具有工藝簡單、環(huán)境友好、金屬回收率高的優(yōu)點。
1.一種處置含銅鋅廢催化劑的方法,其特征在于,具體包括以下步驟:
2.根據(jù)權利要求1所述的一種處置含銅鋅廢催化劑的方法,其特征在于:所述還原劑為碳質還原劑,碳質還原劑為焦炭、蘭炭、石油焦中的一種或多種。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種處置含銅鋅廢催化劑的方法,其特征在于:所述含銅鋅廢催化劑與碳質還原劑的質量比例為m1:m2=100:(5~15)。
4.根據(jù)權利要求3所述的一種處置含銅鋅廢催化劑的方法,其特征在于:所述含銅鋅廢催化劑與熔渣調節(jié)劑的用量配比為m1:m3=100:(20~40)且熔渣調節(jié)劑為硅石、石灰或石灰石按比例組合成的混合物,或熔渣調節(jié)劑為硅石、石灰或石灰石、白云石按比例組合成的混合物。
5.根據(jù)權利要求4所述的一種處置含銅鋅廢催化劑的方法,其特征在于:所述熔渣調節(jié)劑為硅石質量m31:石灰質量m32=100:(110~150)的混合物或硅石質量m31:石灰質量m32:白云石質量m33=100:(50~100):(150~200)的混合物。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種處置含銅鋅廢催化劑的方法,其特征在于:所述處置爐為頻感應爐、礦熱電爐、電弧爐中的一種。