专利名称：有机硅含铜废催化剂的处理方法
技术领域：
本发明属于有机硅工业处理副产含铜废催化剂提取铜和硅综合利用的方法。 适用于有机硅单体“直接法”生产中废催化剂和流化床的失活。 气固分离排出颗粒的综合利用。
背景技术：
随着有机硅行业的快速发展，千余种有机硅产品广泛应用于国民经济各个领域，成为化工新材料中增长最快的品种之一。 在有机硅的生产过程中，最重要、最复杂的部分是单体的合成。 在各种单体合成方法中，“直接法”工艺简单、收率高、无溶剂、风险低、易于实施。 连续规模化生产，成为有机硅甲基单体唯一的工业化生产方法。 甲基氯硅烷单体中，二甲基二氯硅烷()用量最大，约占甲基氯硅烷的90%。 因此，如何提高直接法产品的含量一直是研究和改进的热点，也是直接法生产的技术关键。 在流化床反应器中，硅粉和铜粉混合形成活性催化剂。 随着反应进行时间较长，过多的表面沉积物降低了催化剂的活性，导致收率降低。 这种废催化剂需要从反应器中除去。 添加新催化剂，有利于反应连续稳定。 同时，流化床气固分离系统不断排出表面污染严重的细粉。 这两部分废渣称为废催化剂。 由于废催化剂平均粒径细，且含有高活性铜，暴露在空气中会引起氧化甚至燃烧。 大量废催化剂如不妥善处理，将会对环境造成严重污染并带来安全隐患。 目前处理上述含铜废催化剂主要有以下几种方法： 1、氧化法国内采用H2SO4、O2、盐酸等处理废催化剂，可达到铜浸出率97%，用铁还原得到纯度高于97%的沉淀铜粉，然后用含Fe2+的酸溶液对废催化剂体进行酸浸和氧化。 2.深度转换方法。 由于废催化剂一般含有70%以上的硅粉和10%左右的铜催化剂，利用这部分硅和铜通入氯化氢、Cl2、CH3Cl等，可以生成一系列有用的产物。 对于粒径小于50μm的单质硅，在空气或惰性气体下加热15小时，然后与氯化氢或CH3Cl反应生成硅氯仿或甲基氯硅烷。 添加Cl2可生成SiCl4。 3、熔炼法对于粒度很细、废催化剂粉尘难以回收或含有铝等各种杂质的硅粉，采用熔炼法在21420℃温度下进行提纯。 4、失活法：为了便于运输和加工，失活法是将废催化剂加工成丸粒（或形成颗粒），然后用有机粘结剂将丸粒浸透。 上述传统工艺氧化法和深度转化法存在酸含量高、处理困难、设备投资大、环境污染严重、熔炼法温度高、能耗高等缺点。 失活方法仅使废催化剂失活，不进行回收。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种投资少、操作简单、成本低、环保的有机硅含铜废催化剂的处理方法。 为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是一种含有机硅含铜废催化剂的处理方法。 步骤为将有机硅含铜废催化剂浸泡在浓度为1.2-2.0摩尔/固液比为1·4·6升的碳酸铵或碳酸氢铵溶液中，不断搅拌，在40至60度的温度下浸泡4至8小时。 将浸出液进行固液分离，分离出的固相经洗涤、干燥，形成含硅原料，将分离出的铜氨溶液进行负压蒸发氨，过程中产生氨和二氧化碳。恢复负压氨蒸发工艺； 将负压蒸氨后的溶液进行过滤，过滤后得到的滤渣中含有碱式碳酸铜和氧化铜，将滤渣进行煅烧，得到主要成分为氧化铜的原料。 负压蒸氨步骤是向铜氨溶液中通入氨蒸汽，压力控制在0.2～0.4Mpa之间，时间控制在2～4小时之间。 所述的煅烧温度为200～400度，时间为2～4小时。 用水吸收负压氨蒸发时产生的氨和二氧化碳。 负压蒸发氨后得到的滤液的滤液主要由水组成，用于吸收负压蒸发氨时形成的氨气和二氧化碳。 本发明的有益效果是，本发明的氨浸-蒸氨处理方法不仅消除了上述传统工艺含酸难处理、设备投资大、温度高、能耗大的缺点，等，整个工艺流程短，成本低，操作简单。 在获得氧化铜和硅粉的同时，还回收了氨气。 所得硅粉纯度高，可作为原料返回有机硅单体装置，或再次熔炼成硅块。 另外，本发明工艺采用氨和二氧化碳的回收液返回浸出液，浸出渣无毒，有效解决了“三废”污染问题，确保无污染。废气、废水及有害残渣均达标排放。 具有良好的可操作性和经济性，易于实现工业化和规模化生产。
图1为本发明的工艺流程图。
详细方式
本发明是一种有机硅单体生产过程中失活的废催化剂和流化床气固分离排出颗粒的有机含铜废催化剂的处理方法。采用X射线荧光光谱仪检测，上述有机含铜废催化剂含有以下质量百分比的组分
权利要求
1、一种有机硅含铜废催化剂的处理方法，其步骤是将有机硅含铜废催化剂浸泡在浓度为1.2-2.0mol/L的碳酸铵或碳酸氢铵的浸出液中按照固液比1 4 6，不断搅拌，在40～60度的温度下浸泡48小时，将浸出液进行固液分离，将分离出的固相清洗、干燥，形成含硅原料原料，对分离出的铜氨溶液进行负压氨蒸发，回收负压氨蒸发过程中产生的氨和二氧化碳； 将负压蒸氨后得到的溶液过滤，过滤后得到的滤渣中含有碱式碳酸铜和氧化铜。 滤渣经煅烧后得到主要成分为氧化铜的原料。
2.根据权利要求1所述的有机硅含铜废催化剂的处理方法，其特征在于，所述负压蒸发氨包括向铜氨溶液中通入氨蒸发蒸汽的步骤，压力控制在0.2～0.2之间。 0.4Mpa，时间控制在2-4小时之间。
3.根据权利要求1所述的有机硅含铜废催化剂的处理方法，其特征在于，所述煅烧温度为200-400度，时间为2-4小时。
4.根据权利要求1、2或3所述的有机硅含铜废催化剂的处理方法，其特征在于，将负压蒸氨时产生的氨气和二氧化碳用水吸收，形成碳酸铵。
5、根据权利要求1、2或3所述的有机硅含铜废催化剂的处理方法，其特征在于，将负压蒸氨后得到的滤液过滤，其主要成分为水，用于吸收负压。 当氨蒸发形成碳酸铵时形成氨气和二氧化碳。
全文摘要
本发明公开了一种投资少、操作简单、成本低、环保的有机硅含铜废催化剂的处理方法。 其步骤是将有机硅含铜废催化剂按固液比1:4～6浸泡在浓度为1.2～2.0mol/L的碳酸铵或碳酸氢铵溶液中，不断搅拌，在40～60℃下浸泡4～8小时，使渗滤液固液分离。 将该相净化并干燥以形成含硅原料。 将分离出的铜氨溶液进行负压氨蒸发，回收负压氨蒸发过程中产生的氨和二氧化碳； 负压蒸氨后得到的溶液过滤，过滤后得到的滤渣含有碱式碳酸铜和氧化铜。 将滤渣在200～400度下煅烧2～4小时，得到主要成分为氧化铜的原料。 本发明适用于“直接法”生产有机硅单体及流化床气固分离排出颗粒中失活废催化剂的综合利用。
文件号码/
公布日期 2011年4月20日 申请日期 2010年10月15日 优先权日 2010年10月15日
发明人 张春雨 申请人：张家港凯纳信息技术有限公司