干法回收废催化剂中有价金属行业清洁生产技术研究和实例分析.doc 13页VIP
废催化剂干法回收有价金属清洁生产技术研究及案例分析 摘要：废催化剂中金属成分的回收利用既经济又环保。 废催化剂干法回收生产有价金属能耗高、污染重，往往是环保管理部门关注的重点。 本文主要从行业特点、工艺流程、产污环节三个方面入手，结合企业清洁生产实例，旨在分析企业清洁生产技术的应用情况及取得的成果，为清洁生产的发展提供思路。此类行业企业的生产。 。 关键词： 废催化剂 有价金属清洁生产 CLC 分类号：（河南，中国）：它是与废物中的金属对偶的。 废物中的干燥有高而重。首先，本文的、点。然后，与、点中的、点。 从而提出有关的想法。 关键词：废弃物； ; 催化剂是一种热力学平衡状态，能改变化学反应的速率而不改变化学反应，在化学反应前后都具有物理和化学性质。 化学性质不发生显着变化的化学物质。
本文从废催化剂干法回收有价金属的行业特点、工艺流程和污染产生环节入手，结合企业清洁生产实例，旨在分析企业清洁生产技术的应用情况及取得的成果，并提供指导。对于该行业的公司来说。 为清洁生产的发展提供思路。 1 引言 据统计，催化剂在化工生产中发挥着非常重要的作用。 90%以上的化学工业包含催化过程[1]。 全球每年消耗的催化剂数量约为80万吨（不含烷基化）。 硫酸和氢氟酸催化剂）。 在催化剂的制备过程中，为了保证其活性、选择性、抗毒性以及一定的强度和寿命，常选择一些有色金属甚至贵金属作为主要成分[2]。 随着工业生产对催化剂的需求不断增加，全球每年不可避免地需要更换相当数量的废催化剂[3]。 过去，废催化剂主要通过丢弃、填埋和焚烧等方式处理。 缺点是废催化剂往往被作为危险废物处理，不仅占用大量土地资源，而且大大增加了企业成本； 催化剂在使用过程中吸附的一些有毒有害物质，以及催化剂中含有的一些金属元素，会因各种作用进入自然环境，对环境造成严重危害[4]； 此外，废催化剂中含有的各种金属元素和多种有价值的金属资源没有得到回收利用，造成了有效资源的浪费。 因此，随着金属资源的日益枯竭和科学技术水平的不断提高，废催化剂的回收利用已引起世界大多数国家的重视，我国许多研究机构在这方面做了大量的工作。这片区域。
在环保法律法规和政策标准日益严格的要求下，从废催化剂中回收有价金属无论在环境保护还是经济方面都具有重要意义。 从废催化剂中回收有价金属的方法一般分为干法（火法）、湿法和组合法三种[5]。 从文献来看，目前单独采用干法从废催化剂中回收有价金属的研究还很少； 从市场来看，干法工艺由于流程短、见效快，应用范围广泛，在一些领域已形成产业。 产业集群具有一定规模。 但干法工艺能耗高、污染严重，往往是环保管理部门重点关注的问题。 因此，实现行业可持续发展的必由之路是在行业中开展清洁生产技术的研究和应用，对整个生产过程进行改造和管理，不断提高清洁生产水平，转变经济发展方式。 2 行业特点、工艺流程及污染产生环节 2.1 行业特点 该行业具有以下特点。 （1）与国外相比，行业起步较晚。 自1971年抚顺石化三厂开始从废弃重整催化剂中回收铂、铼等稀贵金属以来，我国逐步开展了废弃催化剂的研究[6]； （二）行业个体规模小，市场混乱； （三）生产原料及废弃物多为危险废物，环保关注度高、标准复杂、管理严格； (4)与湿法工艺相比，干法工艺具有流程短、见效快、能耗高的特点； （5）与湿法废液易造成二次污染不同，干法一次废气污染物浓度高。 炉渣得到有效处置后，基本不产生二次污染。 污染。
2.2 工艺流程及产生污染环节。 根据再生金属种类的不同，行业主要工艺流程及产生污染环节如下。 (1)铂、钯及合金。 ⒑ 将铂、钯、镍、钒、钴、铬、钼、钛等废催化剂放入电弧炉中，用电极（石墨）通电至各种金属的熔点，将其熔化变成液体，同时它们的载体（如Al2O3）也被熔化。 首先将熔化的废气载体倒出，然后将熔化的金属倒入模具中成型。 其工艺流程及污染产生环节如图1所示。 (2)粗铜提取。 将含铜废催化剂、含铜废料和废活性炭混合，在焙烧炉中将铜金属氧化物熔化成块，加入香炭，在精炼炉中精炼，生产粗铜。 其工艺流程及污染产生环节如图所示。 如图2所示。 (3)氧化锌生产。 将含锌废催化剂、含锌废料、含锌废泥与香炭混合，一起放入焙烧炉内。 含锌废催化剂、含锌废液中的锌、有机卤化物废液中的氧化锌在高温下发生转化。 它变成气态并分布在焙烧炉的下层。 从另一通道通过U型管冷却，然后由收集器收集，得到氧化锌产品。 含有CO2、SO2和粉尘的废气聚集在焙烧炉的上层。 在沉降室中重力沉降后，经除尘、脱硫后由烟囱排出。 工艺流程及污染产生环节如图 3 所示。 3 清洁生产审核实例 下面以某干法回收废催化剂中有价金属的企业清洁生产审核为例，分析清洁生产技术在企业和取得的成果。
3.1 主要污染源及污染物产生和排放 （1）废水。 由于采用干法回收，公司无工艺废水。 员工办公及生活污水经化粪池处理，用于灌溉厂区林地、菜地。 (2)废气。 污染源：焙烧炉、氧化锌捕集、精炼炉及其造渣产生的含尘、SO2、NOx废气； 电弧炉产生的含尘废气； 员工食堂烹调油烟； 包装过程中产生的含有粉尘的废气。 焙烧炉废气和捕集的氧化锌废气经重力沉降+布袋除尘+双碱脱硫后由50m高排气管排出； 精炼炉及其造渣废气经重力沉降袋除尘+双碱脱硫处理后，由20m高排气管排出； 电弧炉在生产过程中产生大量粉尘，经重力沉降+布袋除尘器处理后，通过20m高排气管排出； 氧化锌包装线含尘废气无气排放。 组织形式排放。 （三）固体废物。 公司固体废物主要包括焙烧、精炼、电弧熔炼过程中产生的废渣、炭渣、除尘设备收集的粉尘、双碱脱硫产生的石膏以及员工办公垃圾等。 固废产生及排放情况见表1。废渣中的各种成分随每批加工原料的变化而变化，公司制定了废渣检验制度（对每批废渣进行危害识别）。出去）。 符合一般固废要求的废物暂存于一般固废堆场，出售用于制砖； 危险废物存放于危险废物暂存库，并定期移交有资质的危险废物单位处置。 渣场按照《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》（GB 18599-2001）建设。 地面铺设防渗层并涂刷防渗涂料，加强防渗、防水、防风措施； 设有危险废物临时储藏室。 按照《危险废物贮存污染控制标准》（GB 18597-2001）的要求建设。
公司原材料均为危险废物，由专业运输公司运输，已办理危险废物调拨单5个。 (4)噪音。 噪声主要来源于工业炉滚筒/引风机、制球机、除尘风机等。产生机械噪声的设备，如制球机等，应采用低噪声设备，安装吸振基础，并隔音。绝缘措施； 产生空气动力噪声的设备，如工业炉滚筒/引风机、除尘风机等，应安装消声器和减振垫。 并采用弹性支撑或弹性连接及隔音措施。 3.2 企业清洁生产现状及潜力分析 根据清洁生产总体要求，清洁生产指标原则上分为六类：生产工艺及设备要求、资源能源利用指标、产品指标、污染物产生指标、废物回收指标、环境管理方面。 由于目前尚无清洁生产相关行业标准，根据《中华人民共和国清洁生产促进法》的要求，从上述原则出发分析公司清洁生产潜力。 (一)生产技术和设备要求。 公司经营多年，在实际生产中建立了成熟可靠的生产工艺。 含铜废催化剂采用“焙烧-精炼-造渣”工艺； 含锌废催化剂采用“焙烧-冷却-捕集”工艺生产氧化锌； 合金生产采用“电弧熔化-冷却成型”工艺。 以上均为干法工艺。 所用生产设备主要有焙烧炉、干燥炉、电弧炉、制球机、除尘器、U型冷却器等。环保设备主要有重力沉降室、布袋除尘器、双碱脱硫等，所有这些都是业内众所周知的。 经过验证的废金属催化剂处理和回收设备。
(2)能源利用指标。 公司能源消耗主要为电能。 据生产统计，电耗为100.4kW·h/t产品。 (3) 产品及包装。 公司主要产品为氧化锌、粗铜、钼镍合金、铬铁合金等，除氧化锌采用编织袋包装外，其余均为散装金属锭。 产品及包装符合清洁生产要求。 (4)产生污染物。 污染物包括SO2、NOx、粉尘、COD、氨氮、废渣、脱硫石膏等。 它们都是常见的污染物。 经过相应措施后，均能达到排放标准。 污染物产生情况见表2。 （5）废物回收利用指标。 除尘设备收集的粉尘回用于生产； 双碱法生产的脱硫石膏销往建材厂； 焙烧、精炼、电弧熔炼产生的废渣、炭渣经检验后分类处理； 生活垃圾由环卫部门收集并定期处置，运至生活垃圾填埋场处置。 有用固体废物综合利用率100%，满足清洁生产要求。 （六）环境管理。 公司环保手续齐全，包括排污许可证和危险废物转移表五部分，符合国家和地方相关环保法律法规。 （七）清洁生产水平的主要潜力点。 改进设备，降低单位产品能源、物耗； 减少生产过程中固体废物的产生量，提高资源回收率； 加强现场环境管理。 3.3主要清洁生产技术方案设计及效果分析。 在分析清洁生产潜力的基础上，我们从设备改造入手，通过球团机改造、精炼炉及配套电机改造，从降低能源物耗、减少污染物产生和排放等方面，清洁生产技术实现了以下目标： “节能、降耗、减污、增效”，经济和环境显着改善。 详情如下。
(1)制球机改造。 企业采购含铜污泥废催化剂。 由于污泥含水率较高，难以喂入铜直接精炼，提取率较低。 成品粗铜收集困难，需脱水凝固后再精炼。 制粒机可将脱水后的含铜污泥压制成圆柱块，方便投料和提取。 制球机的工艺原理很简单，只需将脱水后的含铜污泥挤压成型即可。 制粒机的改进，提高了污泥形成率，减少了含铜污泥废催化剂的损失，提高了原料提取率。 本次清洁生产计划总投资8万元。 实施后，污泥形成率将提高，原料将减少。 亏损，提高资源回收率，每年增加企业利润2万元。 (2)精炼炉及其配套电机改造。 对原有精炼炉及其配套电机进行改造，增大电机功率，扩大炉容量，提高单位面积进风量，采用热风精炼，增加焦炭的牢固度，整体降低单位产品能源、物耗，并显着提高劳动生产率，计划总投资50万元，年节约电费12600元，劳动生产率提高后，年可增加利润15万元。 （三）规范原料仓库管理，优化原辅材料运输路线，加强巡查等成套环境管理措施。 原料分区堆放，并设置区域边界和各种原料标识牌，简要说明相关理化性质、成分、危害； 原料仓库、车间分区布置。 厂内原材料运输时，应选择最短、最便捷、路况最好的路线。 、减少工厂内运输过程中原材料的溢出量； 完善事后检查制度，及时排除故障，提高设备运转率，降低故障率。
通过一整套环境管理措施的完善，可以进一步节省材料成本，降低设备维护成本。 （四）清洁生产改造总体效果分析。 通过清洁生产计划的实施，企业整体取得了“节能、降耗、减污、增效”的效果，如表3所示。 4结论（1）有价金属行业废催化剂干法回收具有能耗高、污染重的特点。 （2）作为环保管理部门重点关注的重点行业，开展清洁生产审核工作，不断提高清洁生产水平，降低能源、材料消耗，是行业可持续发展的必由之路，减少污染物的产生和排放。 （3）实践证明，实施清洁生产技术改造可以给企业带来可观的环境效益和经济效益，实现环境与经济的双赢。 （4）由于有价金属行业废催化剂干法回收的生产技术大致相同，因此实例中成功实施的清洁生产技术在整个行业具有较高的参考应用价值，有助于提高行业清洁生产水平。 参考文献 [1] Abdel-Aal, EA, MM 研究废氧化物与酸的反应[J]. ，2004（74）：189-194。 [2]王德克斯，于江龙，谭业华。 废催化剂的工业回收与环境保护[J]. 再生资源研究，2009（4）：27-30。 [3] Absi-，M.，A.，H.以满足需要[J].，1997（27）：45-55。 [4]刘云奇，宁红霞，董青。 重油加氢废VRDS催化剂环境影响分析及对策[J]. 石油大学学报：自然科学版，1997（4）：61-63。 [5] 李立泉. 加氢催化剂再生技术[J]． 炼油技术与工程, 2007, 37(4): 55-58. [6] 朱岩. 废催化剂回收利用现状综述[J]. 常州工程职业技术学院学报，2010（4）：44-50。