从用过的或再生过的催化剂中回收钼、镍、钴或它们的混合物的方法
专利名称：从废催化剂或再生催化剂中回收钼、镍、钴或其混合物的方法
技术领域：
：本发明涉及一种从用过的或再生的催化剂中回收贵金属的方法。
背景技术：
：用过的或再生的催化剂通常是基于含有钼（有时也含有镍和/或钴）的金属涂层的多孔氧化铝颗粒的形式，例如石化工业中使用的那些。 其他值得考虑的用过的或再生的催化剂是那些被称为雷尼催化剂的催化剂。 在废催化剂中，金属通常以硫化物的形式存在，其中石头和碳的质量百分比各高达 20%。 对于经过i段燃烧除去硫酸盐和硫酸盐的再生催化剂4b来说，金属基本上为氧化物的形式。 硫和碳含量低于3%，有时甚至低于1%。 废催化剂和再生催化剂的典型分析如下：）通过注气混合催化剂以避免形成渣壳（或出现石块形成），d）在电弧炉中使用废催化剂或再生催化剂将再生后的催化剂熔化，得到液态铁合金。 所提出的方法以非常具体的方式应用非嵌入式电弧炉（以空气作为电阻且产生的电弧暴露于炉渣和足料的电弧炉），其包装包含氧化铝。 和/或废弃30个铜颗粒并在上部具有流体渣层的铸件上进行加工。 通过强烈搅拌，使冲孔温度和渣温均匀； 与废料接触的渣层可以不断更新，以保持过热和高度液态，同时能够吸收使用过的或再生的4T固化剂，不会随后凝固，从而形成不能流动的结皮（硬皮）通过。
事实上，一旦催化剂压实在炉渣上，由于动态混合，炉渣就直接且非常迅速地被炉介质()消除； 也会发生熔化。 钢水的这种混合可以通过使气体以优选在10l/min.t(熔池中每7升液态金属每分钟升数)和150l/min之间的流速流过电弧炉来实现。薄荷。 它是通过向鞋底注入中性气体（氮气、氩气）来实现的。 更优选地，混合气体的流量为15～50l/min.t。 当然，这些流量可以根据废料的高度以及注射点的数量和位置进行调整。 这些高度混合气体的流量与当前电弧炉中使用的流量无关。 事实上，电弧炉生产四极的传统工艺方法中混合气体的流量在0.1～51/min.t之间，专门用于均匀化废钢、调节冶金效果和温度变化。 为了保证最佳的混合性能，金属废料应具有一定的最小高度，最好至少0.3m。 应确保避免通过炉底4回注混合气体并在金属液池中形成“孔”而不引起其动态移动。 当然，该最小高度可以根据电弧炉的构造和气体注入装置(优选多孔石或喷嘴)的位置而变化。 将催化剂和石灰转移至电炉的操作优选在4秒至4秒之间完成。 或者，催化剂和石灰的装载通过电弧炉4顶部上的开口( )来完成。
开口处设有位于电极环周边的溜槽，且溜槽具有斜度，使得物料下落时，物料可以在剩余物料中通过电极之间。 将催化剂和石灰输送到电弧炉中优选同时或交替进行。 操作开始时，铸铁上没有熔渣或很少有熔渣，随着催化剂和石灰的加入，逐渐形成流态熔渣。 在此过程中形成的炉渣主要由氧化铝和可能的石灰氧化物的混合物组成。 连续调节CaO/Al 2 O 3 比率以维持该比率在0.7和1.3之间，优选在0.8和1.2之间，更优选在0.9和1.1之间，特别是当该比率接近1时。该炉渣的主要优点是它是流体。 事实上，矿渣的流动性可以与矿物油相比较。 优选地，炉渣是无气泡的。 根据另一个优选的实施方案，在步骤a)或步骤b)期间添加另外的造渣剂。 这些造渣剂优选选自由石灰石(助熔石)和石灰石及其混合物组成的组。 这种矿渣的另一个优点是在 1,500°C 以上的温度下它是一种良好的脱泥剂。 因此，最终铁合金中的Lu含量可以达到小于或等于0.1%，甚至在催化剂被危险化学品严重污染的情况下（高达约12% S）。 为了将Al2O3/CaO比率保持在所需的时间间隔内，由于原料的成分和引入的石灰的量，必须定期增加形成的炉渣量，使得形成的熔融炉渣的量具有送入电弧炉（这种除渣操作是对铸铁进行全部或部分去除熔渣的操作。
这样做不仅具有定期更新炉渣的优点，而且还具有更容易提取通过添加硫含量高的催化剂所提供的硫的优点。 本发明方法的另一个优点在于甚至可以回收具有相对高的石含量(高达2.5％/O的P)的催化剂。 与石克一样，石克被认为是可作为原材料重复使用的铁合金产品中的污染物。 高磷含量在铬钢的生产中尤其有害。 事实上，通过本发明的方法获得的合金的一个有趣的出路是在低磷和低克含量的限制下生产不锈钢。 事实上，在原料熔化后，磷含量降低，并获得含有例如高达25%钼和高达0.1%硫的铸铁。 这种脱磷过程是通过向液态金属中添加含氧元素来完成的，例如将氧注入液态金属中或选择性地注入氧化铁作为矿石。 此次脱磷操作完成后，液态金属中的磷含量远低于0.1%。 由此获得的4-金属合金含有10％至25％的钼和010。/。 镍、08% 钴以及极低水平的磷和结石危害。 此外，可以容易地调节磷和锂含量以满足铁合金的潜在用途所施加的限制。 然后可以铸造所得的铁合金。 因此，这种磷和硫含量低的铁合金为已经无法使用的催化剂开辟了新途径。 利用这种回收用过的或再生的催化剂的方法，可以在单个反应器（电弧炉）中分两个步骤生产含有铁、钼以及可能的镍或钴、并具有磷和硫含量的铁合金。 含量低。
而且，通过这种回收方法，可以使用在特定操作条件下使用的设备（电炉、装料装置、熔融混合装置）的标准部件的组合。 通过下面举例说明的有利实施例的详细描述，本发明的其他特征和特性将变得显而易见。 具体实施方式实施例1：低硫、磷含量的铁钼镍合金或铁钼钴合金的生产是在包括多个电极的非嵌入式电弧炉中完成的。 铁钼镍合金或铁钼钴合金的生产也以同样的方式描述（由于镍和钴的性能相似）。 铸铁废料（渗碳铁）的温度为 1,550。 C开始运行。 第一阶段，连续装载催化剂，同时或交替定量加入石灰，使所得炉渣CaO/Al2O3比达到1。实施例1处理的催化剂为基于涂有钼和四氟乙烯的多孔氧化铝。 所用催化剂的化学成分如下表所示。 熔化试验在3MVA非嵌入式电弧炉中进行。 该炉的额定容量为6^^吨。 电弧炉入口处的产品流量（催化剂+石灰）约为2t/h。 废料由 4 吨熔融铸铁形成。 熔池温度维持在1,550°C。 C 至 1,650°C。 电弧炉入口处的平均产品流量（催化剂+石灰）约为2t/h，峰值为3t/h。 熔池用氮气以15～201/min.t的流量混合。
初始炉渣的量可以忽略不计。 随着产品渗入熔池，逐渐形成熔渣。 催化剂的熔化过程非常快，很快被吸收到体系中。 当加载流量太高时，在测试过程中可以在炉渣上观察到可忽略不计的未熔化产物。 可以选择将碳注入消失熔池中，以将熔体中的碳含量维持在 2% 至 4%*。 脱硫阶段与电弧炉中的熔化过程同时发生。 事实上，炉渣（氧化铝-石灰）的实际成分具有脱锂粉末，随后石灰含量可降低至至少0.1%。 当钼含量达到标准且硫含量可接受时，脱硫阶段发生在催化剂连续熔融阶段结束时。 如果炉渣含量过高，则采用CaO-Al2O3炉渣进行额外去除，然后进行除渣（装渣）。 该解决方案是通过向熔体中注入氧气并添加石灰来实现的。 下表显示了加入约 5.3 吨催化剂后 4 吨液态铸铁的铁合金成分和熔体检查。 铁^r熔炼法杂质粉尘质量为4.0t4.6t6.%80.9%4.1%39.5%C3。 2% 3.7% 0.00% 0.0% 本试验的目的是为了表明本发明能够在较短的时间内生产出钼含量为10%~25%、硫、磷含量较低的适销合金。 0.1%。 本实验表明，采用催化剂（氧化铝-4-氮化钼），可以在非埋入式电弧炉中制备低硫、低磷含量的铁钼镍铁合金。
而且，测试表明，钼4-4历史率可以达到95%的水平。 1.一种在电弧炉中从废催化剂或再生催化剂中回收钼、镍、钴或其混合物的方法，所述电弧炉包括多个电极，所述电极配备有底板和容纳有液态熔渣的液态熔融铸铁废料。顶部，该方法包括以下步骤a)使用含有至少一种选自由钼、镍和钴及其混合物组成的组的金属的用过的或回收的钢。 将催化剂添加到电弧炉内的废钢中，b)添加一定量的石灰，得到CaO:Al2O3比为0.7～1.3的炉渣，c)通过喷入气体将废钢混合，以避免形成渣壳，d)将废催化剂或再生催化剂在电弧炉中熔化，得到液态铁合金。 2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，利用重力进行用过的或再生的催化剂和/或石灰的添加。 3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，其基于电化学剂和/或石灰的添加。 4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在步骤a)或步骤b)期间添加用于形成炉渣的试剂，所述试剂选自由石灰石和A组4种美丽的石头组成的组。及其混合物。 5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，脚煎饼的混合通过10l/min.t至150l/min.t之间的流速进行，优选10l/min.t。 中性气体的注入流量在1/min.t至50 l/min.t之间，是通过流经电弧炉底部来实现的。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于包括附加步骤： e)通过去除熔融炉渣对所获得的合金进行除渣， f)添加氧化元素 将如此获得的铁合金以这样的方式铸造，使得含量所述磷的含量减少至小于0.1％，g)。 7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在步骤f)中，通过注入含氧气体和/或通过添加铁氧化物来添加氧化元素。 8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，在铸造所述合金之前多次完全或部分去除所述炉渣。 9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，将所述成分的C含量调节至2％至4％(w/w)之间的范围。 。 全文摘要本发明描述了一种在电弧炉中从废催化剂或再生催化剂中回收钼、镍、钴或其混合物的方法，所述电弧炉含有液态铸铁废料以及上述()流体炉渣。 该方法包括以下步骤：a)向安装在电弧炉中的废料中添加废催化剂或再生催化剂； b)加入一定量的石灰，得到CaO:Al2O3比为0.7～1.3的金属液。 炉渣，c) 通过注入气体混合废料以避免形成炉渣壳，d) 在电弧炉中熔化废催化剂或再生催化剂以获得液态铁合金。文件号 C22B7/发布日期 2010 年 2 月 10 日日期 2008年3月25日 优先权日 2007年3月30日 发明人 , Jean-Luca Rotte 申请人：Paul Wus Co., Ltd.