CN111321296A - 一种从废石油催化剂中回收钒和镍的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种从废石油催化剂中回收钒和镍的方法，属于石油化工冶金领域。方法过程包括：焙烧‑真空挥发‑溶解提纯步骤，获得钒和镍金属。本工艺特别是针对钒、镍含量高的废石油催化剂，采用焙烧工艺，脱除其中含碳、硫的有机物，然后将残渣物破碎后经过真空加热挥发，分别得到高钒和高镍中间产物，再通过弱酸溶解法进行溶解，通过调节pH值除去铝等杂质元素，最终获得纯度较高的钒和镍金属，实现钒和镍的选择性高效回收。

Description

一种从废石油催化剂中回收钒和镍的方法
技术领域
本发明属于石油化工冶金领域，涉及一种从废石油催化剂中回收钒和镍的方法。
背景技术
在现代工业中，催化剂的使用越来越多，炼油工业、化工业、冶金工业都要用到各种催化剂。废催化剂全世界年产约50～70万吨，其中含钒很高，部分催化剂中也含有一定量的镍，从资源利用和环境保护两方面来看，回收其中的钒和镍意义重大。
从炼油废催化剂中提取钒，国外研究较早，主要工艺是氧化钠化焙烧和加压碱浸。加压碱浸工艺复杂，技术操作难度较大，未获得广泛推广应用，钒浸出率在82％左右。氧化钠化焙烧工艺因技术操作难度相对简单，有较多国家采用，如美国、日本、德国、前苏联等，钒浸出率在82％左右，钼萃取回收率在80％左右，已有部分厂家进入工业规模生产。但氧化钠化焙烧还有其致命的弱点是镍提出较困难不得不留于残渣中。为了富集镍，可以通过火法冶炼，但火法却不能完整地分离钒、钼、镍。即要想通过氧化钠化焙烧和火法冶炼工艺提取废催化剂中钒、钼、镍是很困难的。
我国是近几年才开始起步，现处于试验研究阶段。但其研究成果至今未见报道。据了解，国内个别厂家曾探索过工业性生产，钒浸出率75％-85％，回收率72％左右，钼在50％，镍尚不能回收。这就意味着还有钒25％，钼45％，镍100％残留于废渣中。既是资源的浪费，而且在不同程度上还存在环境污染问题，这些都是制约其实现工业规模化生产的重要因素。
CN201510813956.8专利公开了一种从废石油催化剂中回收钒和钼的方法，先将废催化剂中的粘性油品在空气中点燃，烧掉其中的碳和油类，并使其中的卟啉化合物形式存在的钒和镍氧化为氧化钒和氧化镍，大部分钼也转化为氧化钼，经空烧脱油后的废催化剂更有利于破碎，破碎后的废催化剂与一定比例的碳酸钠混合，高温下焙烧；焙烧料用热水浸出，钒和钼的钠盐溶于水中经过滤后进入浸取液，而少量的铝也进入浸取液中，调节pH值除铝；再调pH至8～9之间，加入氯化铵，钒以偏钒酸铵的形式沉淀析出；沉钒后的溶液采用离子交换法进行浓缩富集钼酸铵溶液。
CN201510814012.2专利公开了一种从废石油催化剂中回收铂的方法，废催化剂经过焙烧，除去其中含碳和硫的油，将马弗炉预热到预定的温度，加入100g催化剂，催化剂研磨后，于600℃下焙烧30min；溶解试验在2000ml的三颈玻璃容器中进行，该容器放在恒温浴中，温度变化控制在±5℃，在预热到一定温度的硫酸溶液中溶解焙烧后的催化剂；用置换沉淀法，铝粉作还原剂，回收硫酸溶液中的铂。
这些方法都存在流程长，成本高，有价金属回收率低的难题，而且基本未见工业化应用报道。因此，研发新工艺提取炼油废催化剂中的钒、钼、镍势在必行。
发明内容
本发明的目的在于克服上述技术的不足，提供一种从废石油催化剂中回收钒和镍的方法，通过调控真空度、温度等参数，有效降低有价金属的沸点，实现选择性高效回收，以解决有价金属回收率低、成本高的难题。
为了实现上述目的，本发明提供一种从废石油催化剂中回收钒和镍的方法，包括如下步骤：
1)先将废催化剂经焙烧炉进行焙烧；
2)将焙烧完的废催化剂进行破碎；
3)破碎完的废催化剂加入到真空炉中进行挥发，通过控制真空度和温度分别获得高钒和高镍挥发物；
4)挥发物通过调节pH值，在酸性条件下浸出，除去铝等杂质元素；
5)浸出渣经水洗后晾干，得到纯度较高的钒和镍金属。
优选地，步骤(1)所述的焙烧工艺温度为600～650℃，焙烧时间为30～45min。
优选地，步骤(2)所述的破碎后粒度为-1.0mm以下。
优选地，步骤(3)所述的挥发真空度为10-1～10-3pa。
优选地，步骤(3)所述的镍的挥发控制温度为650～750℃。
优选地，步骤(3)所述的钒的挥发控制温度为850～950℃。
优选地，步骤(4)所述的浸出剂为硫酸，浸出温度为常温，调节的pH值为1.5～2.0，浸出时间为30～45min。
本发明提供的从废石油催化剂中回收钒和镍的方法利用废催化剂中的各组分在不同温度条件下的饱和蒸气压的差异进行真空分离，同一温度下，某种组元饱和蒸气压越大，其越容易挥发。控制一定的温度和真空度，蒸气压大的组元优先挥发，蒸气压小的组分残留于渣中，从而实现分离某种组元的目的。为了避免各组分间的相互干扰，提高直收率和产品质量，该发明的独特性是通过控制温度和真空度，以及独特的装备设计，达到各条件优化匹配，实现各金属组分的分步回收。而且目前真空挥发大多用在二元金属体系，相对较易实现，而在废催化剂含有钒、铝、镍、钼等多元金属体系没有应用，控制难度大。
本发明的有益效果在于：
本发明提供的从废石油催化剂中回收钒和镍的方法，该方法缩短了流程，提高了金属回收率，大幅度降低了生产成本；同时，实现了不同金属选择性回收，大幅度降低了产品中杂质含量，获得纯度高的金属，具有良好的经济效益。
具体实施方式
以下结合实施例详细地说明本发明。实施方案便于更好的理解本发明，并非对本发明的限制，任何等同替换或公知改变均属于本发明保护范围。
实施例1
原料为国内山东某石油冶炼企业所用催化剂，钒、镍含量较高，价值高，主要元素分析见表1：
表1矿石主要元素分析
元素 V Al S C Ni Mo
含量/％ 7.80 30.78 9.20 12.45 2.26 4.52
处理步骤
1)先将废催化剂经焙烧炉进行焙烧，焙烧工艺温度为600℃，焙烧时间为30min；
2)将焙烧完的废催化剂进行破碎，破碎后粒度为-1.0mm以下占比95％；
3)破碎完的废催化剂加入到真空炉中进行挥发，挥发真空度为10-2Pa。第一段镍挥发温度为700℃，时间为1h。第二段钒挥发温度为900℃，时间为1h；
4)分别将含钒和含镍挥发物放入搅拌罐中，加水配置矿浆浓度5％，通过调节pH值1.8，在酸性条件下浸出40min；
5)浸出渣经水洗后晾干，得到纯度较高的钒和镍金属。
处理效果
有价金属回收率和产品质量分析结果见表2和表3：
表2回收率结果
元素 V Ni
回收率/％ 90.85 94.18
表3金属产品主要元素分析结果
Figure BDA0001904238070000041
钒和镍回收率可达到90％以上，回收效率高，而且产品纯度较高，具有很高的经济效益。
实施例2
原料为国内江西某石油冶炼企业所用催化剂，钒、镍含量较高，价值高，主要元素分析见表4：
表4矿石主要元素分析
元素 V Al S C Ni Mo
含量/％ 8.23 31.56 8.58 12.12 1.98 3.87
处理步骤
1)先将废催化剂经焙烧炉进行焙烧，焙烧工艺温度为650℃，焙烧时间为45min；
2)将焙烧完的废催化剂进行破碎，破碎后粒度为-1.0mm以下占比90％；
3)破碎完的废催化剂加入到真空炉中进行挥发，挥发真空度为10-2pa。第一段镍挥发温度为700℃，时间为1h。第二段钒挥发温度为950℃，时间为1h；
4)分别将含钒和含镍挥发物放入搅拌罐中，加水配置矿浆浓度5％，通过调节pH值1.8，在酸性条件下浸出45min；
5)浸出渣经水洗后晾干，得到纯度较高的钒和镍金属。
处理效果
有价金属回收率和产品质量分析结果见表5和表6：
表5回收率结果
元素 V Ni
回收率/％ 91.25 95.23
表6金属产品主要元素分析结果
Figure BDA0001904238070000042
钒和镍回收率都达到90％以上，回收效率高，而且产品纯度较高，具有很高的经济效益。

Claims (7)

1.一种从废石油催化剂中回收钒和镍的方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)先将废催化剂经焙烧炉进行焙烧；
2)将焙烧完的废催化剂进行破碎；
3)破碎完的废催化剂加入到真空炉中进行挥发，通过调控真空度和温度，分别获得高钒和高镍挥发物；
4)挥发物通过调节pH值，在酸性条件下浸出，除去铝等杂质元素；
5)浸出渣经水洗后晾干，得到纯度较高的钒和镍金属。
2.如权利要求1所述的一种从废石油催化剂中回收钒和镍的方法，其特征在于，步骤(1)所述的焙烧工艺温度为600～650℃，焙烧时间为30～45min。
3.如权利要求1所述的一种从废石油催化剂中回收钒和镍的方法，其特征在于，步骤(2)所述的破碎后粒度为-1.0mm以下。
4.如权利要求1所述的一种从废石油催化剂中回收钒和镍的方法，其特征在于，步骤(3)所述的挥发真空度为10-1～10-3pa。
5.如权利要求1所述的一种从废石油催化剂中回收钒和镍的方法，其特征在于，步骤(3)所述的镍的挥发控制温度为650～750℃。
6.如权利要求1所述的一种从废石油催化剂中回收钒和镍的方法，其特征在于，步骤(3)所述的钒的挥发控制温度为850～950℃。
7.如权利要求1所述的一种从废石油催化剂中回收钒和镍的方法，其特征在于，步骤(4)所述的浸出剂为硫酸，浸出温度为常温，调节的pH值为1.5～2.0，浸出时间为30～45min。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111876603A (zh) * 2020-07-27 2020-11-03 常州大学 从加氢精制废催化剂中湿法回收铁、铝、镍、钼和钴的工艺
CN112981105A (zh) * 2021-02-06 2021-06-18 昆明贵研新材料科技有限公司 一种从废氧化铝载体贵金属催化剂中回收贵金属的方法
CN113025834A (zh) * 2020-12-22 2021-06-25 兰州理工大学 一种废催化剂中钼回收方法
CN113088681A (zh) * 2021-03-31 2021-07-09 北京普能世纪科技有限公司 一种从劣质石油焦中回收钒镍的方法
CN114480857A (zh) * 2020-10-27 2022-05-13 中国石油化工股份有限公司 一种气化灰渣中有价金属的回收方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103194626A (zh) * 2012-01-06 2013-07-10 株式会社日立制作所 稀土元素的分离回收方法
CN106000478A (zh) * 2016-05-19 2016-10-12 福州大学化肥催化剂国家工程研究中心 重质油悬浮床加氢裂化催化剂的回收利用方法
CN106498165A (zh) * 2016-10-21 2017-03-15 北京矿冶研究总院 一种从废fcc催化剂中熔融氯化挥发回收镍、钒的方法
CN106935923A (zh) * 2017-03-31 2017-07-07 山东理工大学 从废旧镍氢电池中回收有价金属的方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103194626A (zh) * 2012-01-06 2013-07-10 株式会社日立制作所 稀土元素的分离回收方法
CN106000478A (zh) * 2016-05-19 2016-10-12 福州大学化肥催化剂国家工程研究中心 重质油悬浮床加氢裂化催化剂的回收利用方法
CN106498165A (zh) * 2016-10-21 2017-03-15 北京矿冶研究总院 一种从废fcc催化剂中熔融氯化挥发回收镍、钒的方法
CN106935923A (zh) * 2017-03-31 2017-07-07 山东理工大学 从废旧镍氢电池中回收有价金属的方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
包崇军 等: ""真空蒸馏法处理贵铅新工艺研究"", 《贵金属》 *
周玉琴: "《硫酸生产技术》", 30 April 2013, 冶金工业出版社 *
韩至成 等: "《电磁冶金技术及装备500问》", 28 February 2010, 冶金工业出版社 *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111876603A (zh) * 2020-07-27 2020-11-03 常州大学 从加氢精制废催化剂中湿法回收铁、铝、镍、钼和钴的工艺
CN111876603B (zh) * 2020-07-27 2022-03-25 常州大学 从加氢精制废催化剂中湿法回收铁、铝、镍、钼和钴的工艺
CN114480857A (zh) * 2020-10-27 2022-05-13 中国石油化工股份有限公司 一种气化灰渣中有价金属的回收方法
CN113025834A (zh) * 2020-12-22 2021-06-25 兰州理工大学 一种废催化剂中钼回收方法
CN112981105A (zh) * 2021-02-06 2021-06-18 昆明贵研新材料科技有限公司 一种从废氧化铝载体贵金属催化剂中回收贵金属的方法
CN112981105B (zh) * 2021-02-06 2022-12-09 昆明贵研新材料科技有限公司 一种从废氧化铝载体贵金属催化剂中回收贵金属的方法
CN113088681A (zh) * 2021-03-31 2021-07-09 北京普能世纪科技有限公司 一种从劣质石油焦中回收钒镍的方法

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