双氧水氢化废镍催化剂回收利用的研究.pdf
No.6 双氧水加氢废镍催化剂回收利用研究（辽宁本溪本溪化工学校）研究了从双氧水加氢废镍催化剂中以硫酸镍的形式回收镍的工艺方法。 确定了最佳工艺条件：碱化反应温度为（1202=2.2I1，碱液质量分数为30%，反应时间为90min，此时铝去除率可达99.3%；酸化反应温度在上述条件下，反应时间为81.5%，产品质量达到-86国家标准；废镍催化剂回收处理；文献标识码： 文章编号：09003 在蒽醌过氧化氢生产中，加氢工艺为我国过氧化氢生产企业近70家，其中镍催化剂催化法和钯催化剂催化法两种工艺基本相当。分，但镍催化工艺的产能较低，镍催化工艺的产量在15左右。随着生产的进行，催化剂的活性不断降低，最终成为废镍催化剂，从工厂排出。反应堆。 许多厂家将其作为固体废物处理，不仅造成资源浪费，而且污染环境。 近年来，废催化剂的回收利用变得越来越困难。 引起了科技工作者的关注。 以本溪双氧厂废镍加氢催化剂为原料，试制硫酸镍，取得了良好的效果。
实验部分，在蒽醌法生产过氧化氢中，加氢反应器所用的镍催化剂采用粒度为60!120的铝镍合金粉末制成。 失效后，废催化剂的成分主要为镍、铝、蒽醌、氢蒽醌等有机物。 它还含有少量的铁和其他杂质。 以此为原料制备硫酸镍的工艺流程如图所示。 利用废镍催化剂制备硫酸镍的工艺流程如图所示。 收稿日期： 修订日期： 作者简介：王玉强（1960-），男，辽宁黑山人，高级工程师，1982年毕业于沉阳工学院化工学院，专业为有机合成，从事过氧化氢生产管理、技术开发、教育教学等工作。 电话：****-********901.1 烘烤去除有机物。 将废镍催化剂放入马弗炉中，升温至420℃，烘烤2小时，使其中的有机物全部碳化。 取出冷却，用热水清洗，除去水溶性物质。 干燥后测量杂质并测量组成。 结果列于表中。 废镍催化剂的组成（质量分数）等85.613.80.450.15反应方程式为： =+O1.2 碱除铝用烧碱配制质量分数为30%的水溶液，加入120mL成250mL烧瓶中，开始搅拌，将90g焙烧后的废镍催化剂均匀加入烧瓶中，在30min内逐渐升高反应温度至（1202℃），保持反应90min，反应完毕后，通冷却水将烧瓶冷却至50℃分层，除去上层碱液（碱液中含有偏铝酸钠和氢氧化钠，可回收）。
然后加入去离子水，开始搅拌，用水洗涤，静置分层，除去上层洗涤液。 重复上述方法数次，直至洗涤水呈中性。 反应方程式为：2aO~+Al1.3酸化，生成粗硫酸镍。 上述脱铝后的废催化剂主要以氧化镍（少量三氧化镍）的形式存在。 将其装入500mL瓶中，然后加入预先配制好的280mL质量分数为40%的稀硫酸，开始搅拌，在90~95℃反应生成硫酸镍。 反应式如下： iO+~ 反应结束后，升温至110℃，蒸发浓缩反应物，测定密度，当密度达到1.53g时，冷却、结晶、过滤，得粗硫酸镍。 1.4氧化除铁将粗硫酸镍溶于水，配制成1.16×1.26g的溶液。 在溶液中加入适量质量分数为27.5%的工业过氧化氢，将溶液中的亚铁离子氧化成三价铁离子，用碳酸除铁。 将镍溶液调节至80℃。 反应30分钟后，冷却静置5小时，使氧化铁（棕色）完全沉淀。 取上层并过滤。 滤液必须清澈透明。 反应方程式如下： 除铁后制备6eSO1.5成品硫酸镍 用分析纯硫酸调节硫酸镍溶液的溶液时，停止加热，取出放冷，结晶，过滤，室温干燥升温得到硫酸镍晶体。 经分析检测，镍质量分数为21%，产品质量符合!86质量。 标准。 主要影响因素讨论2.1碱添加量对除铝效果的影响碱添加量是影响除铝效果的主要因素，除铝程度影响产品质量。 根据实验，选择碱的添加量作为理论值。 2.2倍。 在此前提下，加碱浓度成为影响反应的关键。
当反应时间为90分钟时，不同浓度的碱溶液对铝去除率的影响见表。 碱液浓度对铝去除率的影响。 除铝率/65.871.482.593.199.399.35 当碱质量分数小于25%时，满足要求，当碱质量分数大于35%时，除铝率增加不多，沸腾为易在反应初期发生，使反应难以控制。 因此，选择碱投入质量分数为30%。 2.2 酸化反应时间对产物的影响酸化反应时间对产物收率的影响如图所示。 酸化反应时间对产物收率的影响如图所示。 可见，反应时间短，反应不完全，产物收率低。 随着反应时间的增加，产物收率增加。 速率增加，但反应时间超过，收率增加不明显，故选择反应时间为 .3 酸化反应温度对产物收率的影响 酸化反应温度是影响化学反应速率的主要因素之一。 提高反应温度有利于提高反应速度。 当温度较低、时间一定时，反应不完全，产物收率低。 该反应的最佳温度是90！ 95℃酸化反应温度对产品收率的影响 ld 温度/7 收率/53.362.770.277.181.581.45 生产成本估算 根据试验数据估算硫酸镍的生产成本。 结果如表所示。 硫酸镍项目生产成本估算表 成本/元 废镍催化剂 0.烧碱（96%） 0.硫酸（98%） 0.双氧水（27.5% 0.0 蒸汽 80400 其他 2738 合计 9583 根据表格分析，生产1吨硫酸镍的成本为9583元，目标市场硫酸镍产品的销售价格为21000元，扣除税金、销售费用等后，每吨的经济效益应在8000元左右。
）废镍催化剂过氧化氢加氢生产硫酸镍的最佳工艺条件为：碱化反应温度为（1202=2.2$1，碱液质量分数为30%，反应时间为90min；酸化反应温度为90！95℃，在上述条件下，产品收率为81.5%，产品质量达到-86)。利用过氧化氢加氢废镍催化剂生产硫酸镍的工艺简单可行，同时获得了明显的经济效益。 ，还具有较好的环境效益。 北京：化学工业出版社，2005 现代化学，2001 北京：化学工业出版社，1996 苏化工，2002 29-ide-Cia7g oped。 ..5%-86。