一种废FCC催化剂综合利用方法与流程
一种废FCC催化剂的综合利用方法
技术领域
1、本发明属于固体废物综合利用领域，具体涉及一种FCC废催化剂的综合利用方法。
背景技术：
2、FCC催化剂是石油炼制过程中的重要组成部分，大多数炼油厂都使用这种催化剂，采用催化裂化工艺精制原油。催化剂载体主要是分子筛（主要成分是二氧化硅和氧化铝），起催化作用的活性物质是镧、铈等稀土元素。
3、FCC催化剂使用一段时间后，由于磨损和油中金属污染（主要是镍、铁、钒）等原因，会失去活性，此时需要从系统中卸载，成为FCC废催化剂，目前大部分FCC废催化剂主要以除去有毒有害金属后填埋处理为主。
4、专利文献公开了一种利用废催化剂制备多晶硅铝的方法，将液碱与FCC废催化剂进行升温加压反应，再加酸调节pH值，得到多晶硅铝。此方法中，加入的液碱会与硅、铝按比例形成铝硅酸钠沉淀，导致FCC废催化剂中的硅、铝等重金属利用不充分。
5、该专利文献公开了一种利用FCC废催化剂制备高效PAFC染料净水剂的方法，该方法是将FCC废催化剂用盐酸溶解，用NaOH调碱除去杂质，再加入铝酸钙粉末制备PAFC。该方法需要大量的液碱进行中和，且过程中铝会部分损失，另外该方法没有利用FCC废催化剂中的硅等高价值金属，资源化利用程度不高。
6.专利文献公开了一种利用FCC废催化剂制备硫酸铝铵的方法，但该方法所得产品金属含量高达0.2%，无法满足GB 25592的要求
‑
《食品添加剂硫酸铝铵2010》的要求。
7、该专利文献公开了一种酸法利用FCC废催化剂制备PAC的方法，但该方法并没有对酸浸液中的贵金属进行有效的回收利用，也没有对硅渣进行处理。
8、该专利文献公开了一种利用FCC废催化剂生产聚合氯化铝和水玻璃的方法，以及分离部分金属的方法，但该处理方法采用的是高压反应，贵金属并未得到提纯。
9、同时，现有技术中也有其他物理方法处理FCC废催化剂的报道，例如磁分离再提质法、催化剂分离法等。
但上述方法均存在FCC废催化剂中元素利用率不高、成本较高的问题。
技术实现要素：
11、针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种废旧fcc催化剂的综合利用方法，可以综合利用废旧fcc催化剂中的铝、硅、钒、镍、镧、铈元素。
12、为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：
13.一种FCC废催化剂的综合利用方法，其特征在于，包括如下步骤：
14.取废FCC催化剂适量，按固液比1:（1.2）混合
‑
2）增加25%
‑
37%盐酸溶液，60℃
‑
90℃搅拌一段时间后，过滤，分离为滤液1和滤渣；
15. 加入固液比1:（10
‑
100)加入草酸固体，反应一段时间，过滤分离，得到稀土草酸盐和滤液2；
16、稀土草酸盐 600℃
‑
经900℃煅烧，得到符合GB T 20165的产品
‑
2012》稀土抛光粉产品；
17. 加入0.3%至滤液2
‑
2%铝粉/铁粉，50℃
‑
在80℃温度下反应一段时间，过滤，得到镍铝/铁镍合金和滤液3；
18.加0.3
‑
0.5% 硫酸亚铁，60°C
‑
90℃搅拌一段时间，得到钒酸亚铁沉淀和滤液4；
19. 加入固液比1:（10
‑
30) 加入铝酸钙粉/氧化铝/氢氧化铝，加热至20
‑
70°C搅拌一段时间，过滤除去固体残余物，得到聚合氯化铝产品；
20. 按固液比1:（1）将钒酸亚铁加入沉淀中
‑
2）添加2%
‑
5%盐酸溶液，然后按液固比1:0.2加入氯化铵，过滤，得到多钒酸铵沉淀；
21、将多钒酸铵沉淀干燥，得到多钒酸铵产品；
22. 滤渣用1%酸度
‑
3%，含铁量0.2
‑
用该溶液进行洗涤，洗涤后经干燥即得硅微粉。
23、与现有技术相比，本发明的有益效果是：
24、本发明技术方案能够充分利用并有效分离FCC废催化剂中的各种元素，最终产生的二次废渣量小于2％，有效提高了FCC废催化剂的资源利用率，减少了固体废物的排放。
详细方法
下面结合实施例对本发明作进一步的说明。
26. 除非另有说明，份数为重量份，温度以摄氏度为单位或为环境温度，压力为大气压或接近大气压。
27.示例 1
28.（1）取废FCC催化剂适量，按固液比1：1.2加入31%盐酸溶液，加热至60℃
‑
在90°C下搅拌一段时间后，将混合物过滤并分离为滤液和残渣。
29.（2）将固体草酸按固液比1：30加入滤液1中，反应一段时间后过滤分离，得稀土草酸盐和滤液2。
30.（3）将稀土草酸盐在850℃下煅烧，得到
‑
2012》稀土抛光粉产品。
31.（4）向滤液2中加入1%铝粉，在80℃下反应一段时间，过滤后得到镍铝合金和滤液3。
32.（5）向滤液3中加入0.3%硫酸亚铁，在90℃下搅拌一段时间后，得到深绿色钒酸亚铁沉淀和滤液4。
33.（6）将铝酸钙粉/氧化铝/氢氧化铝按固液比1：20加入到滤液4中，60℃搅拌一段时间，调节碱度和铝含量，滤出固体残渣，即得聚合氯化铝产品。
34.（7）将4.5%盐酸溶液按固液比1：1.3加入到钒酸亚铁沉淀中，再按液固比1：0.2加入氯化铵，过滤，得到多钒酸铵沉淀。
35.(8)将多钒酸铵沉淀干燥，得到含量为98％的多钒酸铵产品。
36.(9)将步骤(1)中的滤渣用酸度为1％，含铁量为0.2％的溶液洗涤，洗涤后干燥，得到二氧化硅含量为90％的硅微粉。
37.示例 2
38.（1）取废FCC催化剂适量，按固液比1：1加入31%盐酸溶液，加热至60℃
‑
在90°C下搅拌一段时间后，将混合物过滤并分离为滤液和残渣。
39.（2）按固液比1：110将草酸固体加入滤液1中，反应一段时间，过滤，分离稀土草酸盐与滤液2。
40.（3）将稀土草酸盐在850℃下煅烧，得到
‑
2012》稀土抛光粉产品。
41.（4）向滤液2中加入0.2%铝粉，在80℃下反应一段时间，过滤后得到镍铝合金和滤液3。
42.（5）向滤液3中加入0.3%硫酸亚铁，在90℃搅拌一段时间后，得到深绿色钒酸亚铁沉淀和滤液4；
43、（6）将铝酸钙粉/氧化铝/氢氧化铝按固液比1：20加入到滤液4中，在50℃下搅拌一段时间，调节碱度和铝含量，滤出固体残渣，即得聚合氯化铝产品。
44.（7）将4.5%盐酸溶液按固液比1：1.3加入到钒酸亚铁沉淀中，再按液固比1：0.2加入氯化铵，过滤，得到多钒酸铵沉淀。
45.(8)将多钒酸铵沉淀干燥，得到含量为98％的多钒酸铵产品。
46.(9)将步骤(1)中的滤渣用酸度为1％，铁含量为0.2％的溶液洗涤，洗涤后干燥，得到二氧化硅含量为67％的硅微粉。
47.示例 3
48、（1）取废FCC催化剂适量，按固液比1：2加入37%盐酸溶液，在90℃下搅拌一段时间，过滤，分离为滤液1和滤渣。
49.（2）将草酸固体按1：80的固液比加入到滤液1中，反应一段时间后过滤分离，得到稀土草酸盐和滤液2。
50.（3）将稀土草酸盐在900℃下煅烧，得到
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2012》稀土抛光粉产品。
51.（4）向滤液2中加入2%铝粉/铁粉，在80℃下反应一段时间，过滤后得到镍铝/铁镍合金和滤液3。
52.（5）向滤液3中加入0.5%硫酸亚铁，在90℃下搅拌一段时间后，得到深绿色钒酸亚铁沉淀和滤液4。
53、（6）将铝酸钙粉/氧化铝/氢氧化铝按固液比1：30加入到滤液4中，在70℃下搅拌一段时间，调节碱度和铝含量，滤出固体残渣，即得聚合氯化铝产品。
54.（7）按固液比1:2加入2%的钒酸亚铁沉淀
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5%盐酸溶液，再按液固比1:0.2加入氯化铵，过滤，得多钒酸铵沉淀。
55.(8)将多钒酸铵沉淀干燥，得到含量为98％的多钒酸铵产品。
56.（9）对步骤（1）中的残留物用1%酸度处理
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3%，含铁量0.2
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清洗完成后经干燥得到二氧化硅含量为92％的硅粉。
57.各实施例所得产物的结果如表1所示。
58.表 1
稀土产率 硅粉 二氧化硅含量 五氧化二钒产率 PAC 镍残渣 (ppm) 示例 示例 示例 .732
[0059]
其中要求硅粉中硅含量在90%以上，实施例2为实验失败，其余指标均低于实施例1、3。
[0061]
结果表明，本发明实施例1、3的废旧FCC催化剂的综合利用方法，不仅能够实现大量稀土、硅等元素的回收，还涉及钒、镍等元素的回收，且元素能够达到较高的回收率；且钒、镍杂质含量较低。
[0062]
以上仅为本发明的优选实施例，并非对本发明进行其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员均可利用上述公开的技术内容对其进行变化或修改为具有等效变化的等效实施例。任何根据本发明的技术实质对上述实施例所做的简单修改、等效变化和变型，在不脱离本发明技术方案的前提下，均属于本发明技术方案的保护范围。