废骨架镍催化剂回收应用 李小军，王朝锋，罗卫东，邹鹏鹏，曾厚旭，陈志伟等 从含镍废弃物中回收镍无论从环境保护还是经济效益上来说都具有十分重要的意义。目前采用的回收方法主要有三种：从硝酸镍、硝酸镍等镍盐中回收镍；以羰基镍形式回收；以金属镍形式直接回收。其中，以硝酸镍回收镍的方法应用最为广泛，一般收率可达10%，但该方案存在回收流程长、废液废水排放量大、除杂复杂等缺点。镍回收一般收率为10%，但该方法需要对废催化剂进行高温还原和高压羰基化反应，对设备要求较高。另外由于羰基镍属于剧毒化学品，生产过程中应特别注意安全问题。 方法：直接回收镍金属包括铝热法和电解法。后者回收率较低，仅为10%左右；后者本质上是回收镍盐，然后电解得到镍金属。本工作采用将废骨架镍直接回收成非晶态镍催化剂的方法，理论上是可行的，难点在于废镍颗粒太细，在高温下极易气化或氧化结渣，因此需要对废镍进行合理的预处理，选择合金熔炼条件。原材料：废骨架镍催化剂：取自山东天利药业有限公司；电解镍、铝锭、氢氧化钠、葡萄糖、斐林溶液、硫代硫酸钠、浓硫酸、淀粉：分析纯；氢气和氮气。催化剂表征：采用荧光半定量分析法对非晶态催化剂的元素组成进行分析；采用荧光加氢法评价晶相组成。葡萄糖加氢实验时，只更换葡萄糖溶液，保留原催化剂样品。观察葡萄糖转化率大于10%的反应数，作为催化剂的相对寿命。
废催化剂的处理废骨架镍催化剂一般含有有机物、积碳或部分被氧化，需要进行处理后才能回收利用。文献报道去除有机物的方法一般为：碱洗或高温焙烧。但由于有些有机物不溶于碱溶液，碱溶液对有机物的洗涤并不彻底。不同处理条件下废催化剂失重率的变化见表。焙烧温度低，则焙烧时间长；但焙烧温度不宜过高，否则骨架镍内表面会被氧化，影响下一步的还原。综合考虑，设定焙烧温度为200℃，焙烧时间为200℃。镍的熔点高于金属镍，在熔融合金化过程中很难熔化，因此必须先将氧化的镍还原为金属镍。考虑到糖醇企业镍催化剂在使用过程中不接触空气，废催化剂表面覆盖着一层黏稠的有机物，只有少部分镍被氧化。据报道，纯氧化镍的还原温度为10000℃，反应基本完全。但由于废镍颗粒小、表面大，氧化膜难以还原，其还原条件需通过实验确定。废骨架镍的实验室还原：将煅烧后的废镍置于三口烧瓶中，先用氮气置换，再通入氢气对废镍加压。