废旧骨架镍催化剂回收有价金属的方法

日期: 2024-04-21 21:07:55|浏览: 80|编号: 54377

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废旧骨架镍催化剂回收有价金属的方法

专利名称:一种从废骨架镍催化剂中回收有价金属的方法

技术领域:

本发明属于废金属回收技术领域,具体涉及一种利用废骨架镍催化剂回收有价金属的方法。

背景技术:

骨架镍催化剂会因残留铝或氧化铝的损失、镍的氧化、催化剂表面有机物的沉积、碘、砷等其他元素引起的催化剂中毒而慢慢失效。这部分废物骨架镍催化剂含有镍、铁、铝、铬、钼等金属元素,如果回收利用,可创造巨大的经济效益和社会效益。 目前,废骨架镍催化剂中镍的回收一般采用羰基法。 镍回收率达到98%以上。 但其他元素回收不全面,反应条件比较苛刻,成本较高。

发明内容

有鉴于此,本发明实施例提供了一种从废骨架镍催化剂中回收有价金属的方法,解决了现有回收方法条件苛刻、成本高、效率低的技术问题。这边走。 一种从废骨架镍催化剂中回收有价金属的方法,包括以下步骤:将废骨架镍催化剂用固液比1:0.5-1的有机溶剂洗涤; 将骨架镍催化剂与碱混合,在300-350℃下焙烧3-5小时,得到焙烧混合物; 将烘烤后的混合物加入到85-99℃的水中,搅拌1-3小时,过滤,收集第一滤液,

第一次滤渣; 将第一滤液的pH值调至8-9.5,反应后过滤,收集第二滤液,收集第二滤渣回收; 将第二滤液的pH值调节至1-2,反应结束后,过滤,收集第三滤液回收铬,收集第三滤液回收钼; 将第一滤渣加入酸溶液中,加入氧化剂,在70-99℃反应3-6小时,过滤,收集第四滤液,调节第四滤液的pH值至2.5-3,反应结束后过滤,收集第五滤液,向第五滤液中添加萃取剂,萃取分离杂质,收集第六滤液,回收镍。 本发明实施例的从废骨架镍催化剂中回收有价金属的方法,反应条件温和,操作简便,金属回收效率高,大大提高了生产效率,成本低廉,非常适合工业化应用。生产。

图1为本发明实施例提供的一种从废骨架镍催化剂中回收有价金属的方法的流程图。

具体实施方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合附图和实施例,对本发明进行进一步地详细描述。 应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。 请参阅图1,图1为本发明实施例提供的一种从废骨架镍催化剂中回收有价金属的方法的流程图,包括以下步骤: 步骤SOI,有机溶剂洗涤,采用有机溶剂对废骨架镍催化剂进行回收。将废骨架镍催化剂按固液比1:0洗涤。 5-1洗涤;

步骤S02、将洗涤后的废骨架镍催化剂与碱进行焙烧混合,在300-350℃的温度下焙烧3-5小时,得到焙烧混合物; 步骤S03、热水洗涤,将烘烤后的混合物加入到85-99℃的水中,搅拌1-3小时,过滤收集第一滤液,

第一次滤渣; 步骤S04、回收铝并将第一滤液的pH值调节至8-9.5,反应后过滤,收集第二滤液,收集第二滤渣回收铝; 步骤S05、回收钼和铬,将第二滤液的pH值调节至1-2,反应后过滤,收集第三滤液回收铬,收集第三滤液回收钼; 步骤S06、回收镍,将第一滤渣加入到氢离子浓度为/L的酸溶液中,加入氧化剂,在70-99℃反应3-6小时,过滤收集第四滤液,调节第四滤液的pH值至2.5_3,反应后过滤,收集第五滤液,向第五滤液中加入萃取剂萃取分离杂质,收集第六滤液,回收镍。 具体的,本发明实施例的从报废骨架镍催化剂中回收有价金属的方法中,报废骨架镍催化剂是指使用过的骨架镍催化剂。 骨架镍催化剂广泛应用于石化、石油、制药、染料等行业各种不饱和烃的加氢、脱氢、脱硫、脱卤等工艺。 本发明实施例中,废骨架镍催化剂的组成大致为镍含量45-50%、铝含量40-47%、钼铬铁含量40-47%和O. 5-1. 5%。 5%。 具体地,步骤S01中,有机溶剂选自丙酮、二乙醚、乙醇、四氯化碳或氯仿等。洗涤的方法不受限制,例如可以是漂洗、浸泡等。在洗涤步骤中,废骨架镍催化剂与有机溶剂的重量比为1:0.5-1,洗涤温度为20-60℃,洗涤时间为1-2小时。 通过有机溶剂洗涤,将废骨架镍催化剂中沉积的有机物(油污)洗掉。 具体地,在步骤S02中,将步骤S01中清洗后的废骨架镍催化剂与碱混合。 所述碱不限,例如氢氧化钠、氢氧化钾等。所述碱与废骨架镍催化剂的重量比为1:1-1.5; 本步骤的烘烤温度为300-350℃,时间为3-5小时。 经过烘烤处理后,得到烘烤混合物,进一步在通风条件下进行烘烤过程。 通过加碱、焙烧,使废骨架镍催化剂中的酸性氧化物,如氧化铝、氧化铬、氧化钼等与熔融碱反应,生成易溶于水的盐类。 与此同时,镍等金属被完全氧化。 化学反应方程式如下 A1203+20H ~2A102 ++20H -MoO42 ++20H'-Cr042'+H20

2Ni+02-2Ni0; 具体地,步骤S03中,将烘烤后的混合物加入到温度为85-99℃的水中,维持温度在60-99℃,搅拌反应1-3小时; 烤好的混合物与水的重量比为1:10-15。 向烘焙混合物中加水后,烘焙产生的可溶性盐溶解在水中。 搅拌完成后,过滤并收集第一滤液和第一滤渣。 第一滤液主要含有铝、钼、铬等金属离子,第一滤渣主要含有镍等金属元素。 具体地,步骤S04中,采用酸性调节剂将步骤S03中收集到的第一滤液的pH值调节至8-9.5,优选8-9。 酸性调节剂没有限制,例如盐酸、硝酸、硫酸等; 调节温度至60-99℃,反应1-2小时,过滤反应液,收集第二次滤液,收集第二次滤渣回收铝。调节第一次滤液的pH值至上述范围内,第一滤液中的偏铝酸盐水解并沉淀为氢氧化铝,而钼、铬等不水解。 化学反应方程式如下

AlO2 +H20+H++_A1(OH)3; 具体地,步骤S05中,向步骤S04中收集的第二滤液中添加酸性调节剂,调节pH值至1-2,优选1-1.5,调节温度至60-99℃,反应3小时。 1.5-2.5小时。 通过调节pH值至上述1-2范围,钼以钼酸的形式存在。 由于钼酸不溶于水,所以生成沉淀(该步骤的反应式为+2H+ = ); 反应后的溶液过滤,收集第三次滤液,回收铬; 收集第三次过滤残渣以恢复密钥。 具体地,将第三滤液浓缩或重结晶以回收铬。 酸性调节剂与上述相同,此处不再赘述。 具体地,在步骤S06中,向步骤S01中收集的第一滤渣中添加酸溶液。 酸液的氢离子浓度为/L,将第一滤渣与酸液按照固液比1:5-10混合; 同时加入氧化剂,在70-99℃反应3-6小时。 所述氧化剂不限,例如过氧化氢、氯酸钠、氯酸钾、次氯酸或其盐等。所述氧化剂与废骨架镍催化剂的质量比为0.5-1.51。 加入酸和氧化剂,质量比为0.5-1.51。 第一滤渣中的镍被浸出,同时第一滤渣中的铁等金属元素也被浸出; 浸出步骤的反应式为Ni0+2H+-Ni2+++6H.-2Fe3+++6H++_2A13++3H20; 上述反应完成后,将反应液过滤,收集第四滤液和第四滤渣,将第四滤渣返回步骤S06的浸出处理,以提高镍的浸出率; 用碱性剂调节第四滤液的pH值至2.5-3,调节温度至70-99℃,反应1-3小时。 在pH为2.5-3时,钨、钼、铬、铝等可水解沉淀,通过过滤,可除去溶液中的少量钼、铬、铁、铝等杂质; 碱剂不限,例如氢氧化钠、氢氧化钾、氨水等; 然后过滤并收集第五滤液。 将萃取剂倒入第五滤液中,去除第五滤液中的铁、铝、铬、钼等杂质。 萃取剂可以是P204、P507等萃取剂。 萃取体系的组成为20%-30%。 萃取剂+70%-80%磺化煤油,皂化率60-75%,有机/水相I:0.5-1.5,经过4-8级萃取,3-6级水洗,3-6级反萃,洗涤液为​​0.5-1mol/l的酸,反萃液为3-4mol/l的酸,反萃后的萃取剂可循环使用,所得萃余液为镍溶液,可直接浓缩、结晶和蒸发得镍晶体。 下面结合具体实例对上述废骨架镍催化剂中回收有价金属的方法进行详细说明。

实施例1 在温度20℃条件下,将废骨架镍催化剂用乙醚按固液比1:0.5洗涤1小时; 将洗涤后的废骨架镍催化剂与氢氧化钠按照重量比1:1混合,通风,在300℃下焙烧3小时,得到焙烧混合物; 将烘烤后的混合物按固液比1:10加入到85℃的水中,并保持温度在60℃,搅拌1小时,过滤并收集第一滤液和第一滤渣; 用盐酸调节第一滤液的pH值至8,调节温度至60℃,反应1小时后过滤,收集第二滤液,收集第二滤液回收铝; 用盐酸调节第二滤液的pH值至1,调节温度至60℃,反应1.5小时后过滤,收集第三滤液回收铬,收集第三滤渣回收钼; 将第一滤渣按固液比1:5加入氢离子浓度1mol/L的盐酸溶液中,按照过氧化氢与废骨架镍催化剂的质量比添加过氧化氢0.5 I,在温度70℃的条件下反应3小时,过滤收集第四滤液,用氢氧化钠调节第四滤液的pH值至2.5,调节温度至70℃,过滤反应1小时后,收集第五滤液,并转移至第五滤液。 向滤液中加入由20质量%萃取剂P204和80质量%磺化煤油组成的萃取体系,萃取分离杂质。 收集第六滤液,浓缩、结晶、蒸发回收镍。实施例2 在40℃条件下,将废骨架镍催化剂用固液比1:0.8的氯仿洗涤。

1.5小时; 将洗涤后的废骨架镍催化剂与氢氧化钾按照1:1.2的重量比混合,在320℃下通风焙烧4小时,得到焙烧混合物。 按照固液比1:13,将焙烧后的混合物加入90℃水中,保持80℃,搅拌2小时,过滤收集第一滤液和第一滤渣; 用硫酸调节第一滤液的pH值。 将数值调至8.5,温度调至80℃,反应1.5小时后过滤,收集第二次滤液,收集第二次滤渣回收铝; 用硫酸调节第二滤液的pH值至1.5。 ,调节温度至80℃,反应2小时后过滤,收集第三次滤液回收铬,收集第三次滤渣回收钼; 将第一滤渣按固液比1:8加入至氢离子浓度为1.5mol/L的硫酸溶液中,按照氯酸钠与废骨架镍催化剂的质量比加入氯酸钠1:1,80℃反应4小时。 过滤收集第四滤液,用氢氧化钾收集第四滤液。 将第四滤液的pH值调节至2.8,调节温度至80V,反应2小时后过滤,收集第五滤液,向第五滤液中添加25质量%的萃取剂P507和25质量%。 采用85%磺化煤油组成的萃取系统进行萃取分离杂质。 收集第六滤液,浓缩、结晶并蒸发以回收镍。 实施例3 在温度60℃的条件下,将废骨架镍催化剂用固液比1:1的丙酮洗涤2小时。 将洗涤后的废骨架镍催化剂与氢氧化钾按照1:1的重量比进行洗涤。 5、混合搅拌,在350℃下通风烘烤5小时,得到烘烤混合物;

将烘烤后的混合物按固液比1:15加入99℃水中,保持温度99℃,搅拌3小时,过滤收集第一滤液和第一滤渣; 用硝酸除去第一滤液。 调节pH值至9.5,温度调节至99℃,反应2小时后过滤,收集第二滤液,收集第二滤液回收铝; 用硝酸调节第二滤液的pH值至2。 调节温度至99℃,反应2.5小时后过滤,收集第三次滤液回收铬,收集第三次滤渣回收钼; 将第一滤渣按固液比1:10加入至氢离子浓度2mol/L的硝酸溶液中,与废骨架镍催化剂按质量比1.5:1加入次氯酸钠,进行反应99℃反应6小时,过滤收集第四滤液,用氢氧化钾调节第四滤液的pH。 将数值调至3,温度调至99℃,反应3小时后过滤,收集第五滤液,向第五滤液中添加按质量计30%萃取剂P507和70%萃取剂P507。 采用磺化煤油组成的萃取系统萃取分离杂质,收集第六次滤液,浓缩、结晶、蒸发回收镍。 以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明。 凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明之内。 保护范围内。

权利要求

1.一种从废骨架镍催化剂中回收有价金属的方法,包括以下步骤:将废骨架镍催化剂用固液比1:0.5-1的有机溶剂洗涤; 将洗涤后的废骨架镍催化剂用混合碱洗涤,并在300-350℃下焙烧3-5小时,得到焙烧混合物; 将烘烤后的混合物加入到85-99℃的水中,搅拌1-3小时,过滤收集第一滤液和第一滤渣; 调节第一滤液pH值至8-9.5,反应后过滤,收集第二滤液,收集第二滤渣回收; 将第二滤液的pH值调节至1-2,反应后过滤,收集第三滤液回收铬,收集第三滤渣回收钼; 将第一滤渣加入酸溶液中,加入氧化剂,在70-99℃反应3 -6小时,过滤收集第四滤液,调节第四滤液的pH值至2.5-3,反应结束后过滤,收集第五滤液,向第五滤液中添加萃取剂,萃取分离杂质,收集第六滤液,回收镍。

2.根据权利要求1所述的从废骨架镍催化剂中回收有价金属的方法,其特征在于,所述碱与废骨架镍催化剂的重量比为1:1-1.5。

3.根据权利要求1所述的从废骨架镍催化剂中回收有价金属的方法,其特征在于,将所述焙烧混合物加入到85-99V水中的步骤中,所述焙烧混合物与水的重量比为10 -15。

4.根据权利要求1所述的从废骨架镍催化剂中回收有价金属的方法,其特征在于,将所述第一滤液的pH值调整为8-9。

5.根据权利要求1所述的从废骨架镍催化剂中回收有价金属的方法,其特征在于,所述调节第一滤液pH值的步骤中,反应温度为60-99℃,反应时间为是1-3小时。

6.根据权利要求1所述的从废骨架镍催化剂中回收有价金属的方法,其特征在于,将所述第二滤液的pH值调整为1-1.5。

7.根据权利要求1所述的从废骨架镍催化剂中回收有价金属的方法,其特征在于,所述调节第二滤液pH值的步骤中,反应温度为60-99℃,反应时间为是1-3小时。

8.根据权利要求1所述的从废骨架镍催化剂中回收有价金属的方法,其特征在于,在将所述第一滤渣加入到所述酸溶液中的步骤中,所述酸的氢离子浓度为μL。

9.根据权利要求1所述的从废骨架镍催化剂中回收有价金属的方法,其特征在于,所述第一滤渣与所述酸溶液的固液比为1:5-10。

10.根据权利要求1所述的从废骨架镍催化剂中回收有价金属的方法,其特征在于,所述氧化剂与废骨架镍催化剂的质量比为O.5-1。 5 我。

全文摘要

本发明适用于废金属回收技术领域,提供了一种从废骨架镍催化剂中回收有价金属的方法,包括有机溶剂洗涤、焙烧、热水洗涤、回收铝、回收钼铬、回收镍等步骤。恢复和其他步骤。 本发明的从废骨架镍催化剂中回收有价金属的方法反应条件温和,操作简便,金属回收效率高,大大提高了生产效率,成本低廉,非常适合工业化生产。

文件号码/

发表日期:2013年2月13日申请日期:2011年8月11日优先权日:2011年8月11日

发明人 王勤、陈艳红、周继峰、张功勋、程文武、吴金平 申请人:荆门格林美新材料有限公司

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