CN112646977A - 石油炼化废催化剂中回收钒钼镍铝的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了石油炼化废催化剂中回收钒钼镍铝的方法,包括以下步骤:A)将废催化剂进行真空热解,得到脱油固废和重油;B)将所述脱油固废进行磨矿,将得到的磨矿后渣进行脱硫脱碳焙烧,得到焙砂;C)将所述焙砂进行钠化焙烧,将得到的钠化熟料进行水浸,得到钒钼溶液和镍铝渣;D)将所述钒钼溶液和所述镍铝渣分别进行处理,以实现钒、钼、镍、铝的回收。本发明解决了工业上废催化剂处理温度不可控、处理效果差异大的问题;大大降低了钠化焙烧过程中添加剂的用量;使得废催化剂中含油得以回收,大大减少常规燃烧产生的环境污染、能源浪费的问题。本发明中钒钼回收率均超过95%,获得高纯度的钼酸和偏钒酸铵,完成了镍铝的分离。
Description
技术领域
本发明涉及固废处理技术领域,尤其涉及石油炼化废催化剂中回收钒钼镍铝的方法
背景技术
据统计,每年全世界产出50~70万吨炼油催化剂,催化剂含稀有金属、贵重金属等及其氧化物。其中加氢脱硫(HDS)催化剂广泛用于石油炼制和化学工业中,每年消耗量超过10万吨。HDS催化剂由活性组份钼、钴和载体氧化铝组成,在使用过程中,由于原料中金属钒和镍的沉积而逐渐失去活性,因此大量废催化剂必须及时排放处理。HDS废催化剂中含有Mo、V、Co、Ni、Al等金属元素,直接排放会严重污染环境,而从废催化剂中提取有用金属不仅可以保护环境,还可以使资源得到充分利用。
废催化剂回收方法主要有酸溶法、溶剂萃取法、氧化碱浸法以及焙烧-浸出法等。酸溶法的回收效率不高,存在回收钒、钼的纯度低、生产率低、过滤困难的问题;溶剂萃取法通过萃取来进行废钒的提纯,但其萃取液成分复杂,难以分离,因此其他金属元素的回收率较低;氧化碱浸法采用碳酸钠、氢氧化钠、氨水,辅以H2O2或KClO3等氧化剂从废催化剂中浸取钒和钼,受氧化程度的影响,该方法对钼的回收率不高,一般为75%左右。
目前,最常用的方法是焙烧-浸出法,焙烧-浸出法是将废催化剂与一定配比的碳酸钠在高温下焙烧,钒、钼转化为可溶性钠盐,再用水浸出,使钒、钼转入液相中;理论上,钒、钼浸出率可达90%~95%,综合回收率可达95%左右。然而现有钠化焙烧工艺存在如下问题:首先,钠化焙烧工艺需要消耗大量钠化添加剂,比如碳酸钠等;其次,钠化焙烧后钒钼回收率不稳定;最后,焙烧产生二氧化硫尾气,严重污染环境。例如,公开号为CN103952565A的中国专利提出了一种钒渣铵盐浸取制备偏钒酸铵的方法,其中当焙烧温度为900℃焙烧时间为60min时,钒的浸出率为90.89%;但是焙烧温度过高,浸出渣中的镍和铝分离难度极大提高,镍铝的回收利用难以进行。
综上所述,目前缺少一种从炼油废催化剂中综合回收钒钼镍铝的节能高效环保的方法。
发明内容
本发明解决的技术问题在于提供石油炼化废催化剂中钒钼镍铝回收的方法,该方法可减少钠化焙烧的添加剂,且降低镍铝分离难度。
有鉴于此,本申请提供了石油炼化废催化剂中回收钒钼镍铝的方法,包括以下步骤:
A)将废催化剂进行真空热解,得到脱油固废和重油;
B)将所述脱油固废进行磨矿,将得到的磨矿后渣进行脱硫脱碳焙烧,得到焙砂;
C)将所述焙砂进行钠化焙烧,将得到的钠化熟料进行水浸,得到钒钼溶液和镍铝渣;
D)将所述钒钼溶液进行沉钒,得到偏钒酸铵和钼液,将得到的钼液沉钼后依次进行吸附、解吸,得到钼酸和废液;
将所述镍铝渣进行加压碱浸。
优选的,所述真空热解的加热方式为间接传热,所述热解的温度为250~550℃,时间为1~4h。
优选的,所述磨矿后渣的粒度<0.2mm;所述脱硫脱碳焙烧的温度为500~800℃,时间为1~4h。
优选的,所述钠化焙烧的添加剂选自钠盐和钠碱中的一种或多种,所述添加剂和所述焙砂中钒钼元素的摩尔比为(1~3):1;所述钠盐选自碳酸钠。
优选的,所述钠化焙烧的温度为500~800℃,时间为1~4h。
优选的,所述水浸的浸出溶液的pH为7~9,液固比为(1~10):1;所述水浸的温度为10~100℃,时间为0.5~3h。
优选的,所述沉钒之前还包括预处理,所述预处理为调节所述钒钼溶液pH至8~9,所述沉钒的试剂选自氯化铵和硫酸铵中的一种或两种,所述沉钒的试剂与所述钒钼溶液中钒元素的摩尔比为(1~2):1,所述沉钒的时间为1~3h,温度≤30℃。
优选的,所述沉钼的过程中加入盐酸或硫酸调节pH至1~3,所述沉钼的时间≤2h且控制终点钼的浓度为1~3g/L。
优选的,所述吸附为阴离子树脂吸附,所述吸附的时间为1~15min至钼离子浓度降至0.1g/L以下。
优选的,所述加压碱浸的温度为100~250℃,时间为1~3h,压力为0.5~2MPa;所述加压碱浸的碱浸剂为氢氧化钠,加入量为镍铝渣量的50%~100%。
本申请提供了石油炼化废催化剂中回收钒钼镍铝的方法,其首先将废催化剂进行真空热解,以得到脱油固废和重油,再将脱油固废进行磨矿后预焙烧,以脱硫脱碳,再进行钠化焙烧,然后进行水浸,得到钒钼溶液和镍铝渣,最后分别进行分离,即实现石油炼化废催化剂剂中钒钼镍铝的回收。本申请采用预脱硫脱碳+钠化焙烧的方式,可大大降低钠化焙烧添加剂的用量,同时避免了钠化焙烧过程中局部氧化过热,保证了钒钼稳定而高效的回收率;进一步的,本申请上述焙烧方式可以控制钠化焙烧温度不超过800℃,减少了镍铝渣中难溶的α-氧化铝比例,降低了碱浸分离铝镍的难度。
附图说明
图1为本发明炼油废催化剂中回收钒钼镍铝的工艺流程示意图。
具体实施方式
为了进一步理解本发明,下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述,但是应当理解,这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点,而不是对本发明权利要求的限制。
针对现有技术中石油炼化废催化剂中存在的钒、钼回收率不稳定、药剂消耗量大、镍铝分离困难的问题,本申请采用预焙烧和钠化焙烧相结合的方式保证了钒、钼稳定高效的回收率,减少药剂消耗,同时降低镍铝分离难度。具体的,本申请所述石油炼化废催化剂中回收钒钼镍铝的方法如图1所示,其包括以下步骤:
A)将废催化剂进行真空热解,得到脱油固废和重油;
B)将所述脱油固废进行磨矿,将得到的磨矿后渣进行脱硫脱碳焙烧,得到焙砂;
C)将所述焙砂进行钠化焙烧,将得到的钠化熟料进行水浸,得到钒钼溶液和镍铝渣;
D)将所述钒钼溶液进行沉钒,得到偏钒酸铵和钼液,将得到的钼液沉钼后依次进行吸附、解吸,得到钼酸和废液;
将所述镍铝渣进行加压碱浸。
在石油炼化废催化剂中回收钒钼镍铝的方法中,本申请首先将废催化剂进行真空热解,以使得催化剂初步分解,得到脱油固废和重油。在此过程中,本申请所述真空热解在真空密封的回转窑内进行,加热的方式为间接加热,且保证窑内一定的真空度。所述热解的温度为250~550℃,时间为1~4h,更具体地,所述热解的温度为350~450℃,时间为1~2h。
经过上述脱油后则将得到的脱油固废进行磨矿,以使固废磨至粒度<0.2mm的磨矿后渣。所述磨矿在脱碳脱硫焙烧之前进行,使得磨矿后渣在脱硫脱碳焙烧的过程中接触面积增大,保证脱硫脱碳的效果。所述磨矿采用本领域技术人员熟知的技术手段进行,对其具体实施手段本申请不进行特别的限制。
本申请然后将得到的磨矿后渣进行脱硫脱碳焙烧,以得到焙砂。该步骤如上所述是将磨矿后渣中的碳和硫脱除的技术手段,其可减少钠化焙烧添加剂的添加量,同时也有利于后续镍铝的分离。具体的,所述脱硫脱碳焙烧的温度为500~800℃,时间为1~4h,更具体地,所述脱硫脱碳焙烧的温度为600~700℃,时间为1~2h。所述脱硫脱碳焙烧的加热方式为自热,炉内温度不超过800℃,最终得到焙砂。
按照本发明,然后将焙砂进行钠化焙烧,以将不溶物转化为可溶物,利于后续钒钼镍铝的分离。所述钠化焙烧的添加剂选自钠盐和钠碱中的一种或多种,更具体地,所述钠化焙烧的添加剂选自碳酸钠。所述添加剂的添加量与所述焙砂中钒钼元素的摩尔比为(1~3):1。所述钠化焙烧在回转窑中进行,所述钠化焙烧的温度为500~800℃,时间为1~4h;更具体地,所述钠化焙烧的温度为600~700℃,时间为2~3h。
本申请然后将钠化焙烧后的钠化熟料直接水淬浸出。所述浸出的浸出溶液的pH为7~9,液固比为(1~10):1,所述水浸的温度为10~100℃,时间为0.5~3h;更具体地,所述液固比为(2~8):1,温度为40~80℃,时间为1~2h。
经过水浸之后,得到钒钼溶液和镍铝渣,本申请然后将所述钒钼溶液和镍铝渣分别进行处理,以实现钒、钼、镍和铝的分离、回收。按照本发明,将所述钒钼溶液进行沉钒,以得到偏钒酸铵和钼液;在此过程中,首先将所述钒钼溶液采用盐酸调节pH至8~9,再加入氯化铵或硫酸铵进行沉钒,沉钒液过滤洗涤,即得到偏钒酸铵。在上述过程中,所述沉钒的试剂与所述钒钼溶液中钒元素的摩尔比为(1~2):1,所述沉钒的时间为1~3h,温度≤30℃。本申请然后将得到的钼液沉钼后依次进行吸附、解吸,即得到钼酸和废液;在上述过程中,将所述钼液采用盐酸调节pH至1~3,同时加入晶种进行沉钼,所述沉钼的时间≤2h且控制终点钼的浓度为1~3g/L。上述沉钼后液进行吸附、解吸,即得到钼酸和废液,由此得到实现钼的回收;所述吸附是利用树脂吸附沉钼后液中剩余的钼离子,经解吸完成钼的提取。更具体地,所述树脂具体为阴离子树脂,所述吸附的时间为1~15min。上述钼酸可取部分作为晶种返回至沉钼阶段,以加快沉淀速度。
本申请同时对镍铝渣进行了加压碱浸,具体的,所述镍铝渣在加压釜中进行碱浸,所述碱浸具体在氢氧化钠和水中进行,氢氧化钠的加入量为镍铝渣量的50%~100%,所述碱浸的加热温度为100~220℃,时间为1~3h,压力为0.5~2MPa。所述加压碱浸过滤分离后,即实现镍和铝的分离,从而回收镍和铝。
本发明提供的从废催化剂中综合回收钒钼镍铝的方法采用真空热解脱油工艺,得到重油产品,避免了常规燃烧方式产生的环境污染、热量浪费等问题;再采用预脱碳脱硫+钠化焙烧工艺,可大大降低碳酸钠的用量,同时环保效果更好,同时避免了钠化焙烧过程中局部氧化过热,保证了钒钼稳定而高效的回收率;本发明的方法可以控制钠化焙烧过程中温度不超过800℃,因此活性氧化铝极少向α-氧化铝转变;相比于高温焙烧所得的镍铝渣,本发明的方法获得的镍铝渣中难溶的α-氧化铝比例显著降低,从而降低了碱浸分离铝镍的难度。实验结果表明,利用本申请提供的石油炼化废催化剂中钒钼镍铝回收的方法,钒的回收率可达95%以上,钼的回收率可达96%以上,铝的回收率可达91%以上。
为了进一步理解本发明,下面结合实施例对本发明提供的石油炼化废催化剂中钒钼镍铝回收的方法进行详细说明,本发明的保护范围不受以下实施例的限制。
实施例1
1)取1kg含钒废催化剂,原料成分如表1所示;将含钒废催化剂低温裂解脱油,实验条件为350℃,脱油时间为1h,得到干化渣810g,计算失重率为18.99%;
2)将上步骤所得固体渣球磨至粒度<0.2mm,再进行脱硫脱碳预焙烧,加热温度为650℃,加热时间为2h,得到600g焙砂,计算失重率为26%;
3)将上述焙砂加入摩尔比为1:1.2的碳酸钠(195g)进行混合,将混合物料钠化焙烧,焙烧温度为800℃,焙烧时间为2h,获得钠化熟料;
4)将上述钠化熟料水浸,以纯水为浸出剂,固液比为1:2,浸出温度为40℃,浸出时间为1h,浸出后过滤获得浸出液与浸出渣,计算钒浸出率为95.9%,钼浸出率为96.7%;
5)在水浸液中加入与钒元素摩尔比为1:1.5的氯化铵(143g),在室温下搅拌沉钒1h,获得偏钒酸铵和沉钒后液,计算沉钒效果达到99%;
6)在上述沉钒后液中加入盐酸,调节溶液pH值至2进行沉钼,沉钼温度为50℃,沉钼时间为1h,得到钼酸和沉钼后液,计算沉钼率为90%;随后利用树脂吸附沉钼后液中钼离子,吸附时间为1min,计算最终沉钼效果达到99%;
7)取水浸后的镍铝渣放入加压釜,向釜内加入氢氧化钠和水,液固比1:2;随后进行加压碱浸,加热温度为200℃,加热时间为3h,然后固液分离得到183.97g镍铝渣,计算铝回收率为91.11%;
8)重复上述实验三次取平均值,避免偶然误差,最终钒回收率95.8%,钼回收率96.6%,铝回收率91.11%,各项指标均达到要求,镍存留于镍铝渣浸铝后的浸出渣中出售,其品位可提高25~35%。
表1含钒废催化剂原料成分数据表
物质 | V<sub>2</sub>O<sub>5</sub> | Mo | Ni | Co | Fe | C | S | P | Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | 油类碳氢化合物 |
含油原料 | 16.30% | 2.02% | 6.82% | 0.15% | 1.38% | 15.49% | 9.61% | 0.30% | 19.58% | 12.53% |
实施例2
1)取1kg含钒废催化剂,原料成分如表2所示;将含钒废催化剂低温裂解脱油,实验条件为350℃,脱油时间为1h,得到干化渣812g,计算失重率为18.80%;
2)将上步骤所得固体渣球磨至粒度<0.2mm,再进行脱硫脱碳预焙烧,加热温度为650℃,加热时间为2h,得到605g焙砂,计算失重率为25.5%;
3)将上述焙砂加入摩尔比为1:1.2的碳酸钠(195g)进行混合,将混合物料钠化焙烧,焙烧温度为800℃,焙烧时间为2h,获得钠化熟料;
4)将上述钠化熟料水浸,以纯水为浸出剂,固液比为1:2,浸出温度为40℃,浸出时间为1h,浸出后过滤获得浸出液与浸出渣,计算钒浸出率为95.6%,钼浸出率为96.2%;
5)在水浸液中加入与钒元素摩尔比为1:1.5的氯化铵(143g),在室温下搅拌沉钒1h,获得偏钒酸铵和沉钒后液,计算沉钒效果达到99%;
6)在上述沉钒后液中加入盐酸,调节溶液pH值至2进行沉钼,沉钼温度为50℃,沉钼时间为1h,得到钼酸和沉钼后液,计算沉钼率为90%;随后利用树脂吸附沉钼后液中钼离子,吸附时间为1min,计算最终沉钼效果达到99%;
7)取水浸后的镍铝渣放入加压釜,向釜内加入氢氧化钠和水,液固比1:2;随后进行加压碱浸,加热温度为200℃,加热时间为3h,然后固液分离得到184.81g镍铝渣,计算铝回收率为91.47%;
8)重复上述实验三次取平均值,避免偶然误差,最终钒回收率95.5%,钼回收率96.1%,铝回收率91.47%,各项指标均达到要求,镍存留于镍铝渣浸铝后的浸出渣中出售,其品位可提高25~35%。
表2含钒废催化剂原料成分数据表
物质 | V<sub>2</sub>O<sub>5</sub> | Mo | Ni | Co | Fe | C | S | P | Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | 油类碳氢化合物 |
含油原料 | 16.34% | 2.01% | 6.85% | 0.15% | 1.35% | 15.44% | 9.57% | 0.30% | 19.66% | 12.51% |
对比例1
1)取1kg含钒废催化剂,原料成分如表3所示,将含钒废催化剂低温裂解脱油,实验条件为350℃,脱油时间为1h,得到干化渣814g,计算失重率为18.6%;
2)将上步骤所得固体渣球磨至粒度<0.2mm,然后加入摩尔比为1:1.2的碳酸钠(195g)进行混合,将上述混合物料钠化焙烧,焙烧温度为800℃,焙烧时间为2h,获得钠化熟料;
3)将上述钠化熟料水浸,以纯水为浸出剂,固液比为1:2,浸出温度为40℃,浸出时间为1h,浸出后过滤获得浸出液与浸出渣,计算钒浸出率为76.2%,钼浸出率为73.5%;
4)在水浸液中加入与钒元素摩尔比为1:1.5的氯化铵(143g),在室温下搅拌沉钒1h,获得偏钒酸铵和沉钒后液,计算沉钒效果达到99%;
5)在上述沉钒后液中加入盐酸,调节溶液pH值至2进行沉钼,沉钼温度为50℃,沉钼时间为1h,得到钼酸和沉钼后液,计算沉钼率为90%;随后利用树脂吸附沉钼后液中钼离子,吸附时间为1min,计算最终沉钼效果达到99%;
6)取水浸后的镍铝渣放入加压釜,向釜内加入氢氧化钠和水,液固比1:2;随后进行加压碱浸,加热温度为200℃,加热时间为3h,然后固液分离得到370.82g镍铝渣,计算铝回收率为20.17%;
7)重复上述实验三次取平均值,避免偶然误差,最终钒回收率76.1%,钼回收率73.4%,铝回收率20.17%,均未达到高效回收的要求。
表3含钒废催化剂原料成分数据表
对比例2
1)取1kg含钒废催化剂,原料成分如表4所示;将含钒废催化剂低温裂解脱油,实验条件为350℃,脱油时间为1h,得到干化渣808g,计算失重率为19.2%;
2)将上步骤所得固体渣球磨至粒度<0.2mm,然后加入摩尔比为1:2的碳酸钠(323g)进行混合;将上述混合物料钠化焙烧,焙烧温度为800℃,焙烧时间为2h,获得钠化熟料;
3)将上述钠化熟料水浸,以纯水为浸出剂,固液比为1:2,浸出温度为40℃,浸出时间为1h,浸出后过滤获得浸出液与浸出渣,计算钒浸出率为92.6%,钼浸出率为94.4%;
4)在水浸液中加入与钒元素摩尔比为1:1.5的氯化铵(143g),在室温下搅拌沉钒1h,获得偏钒酸铵和沉钒后液,计算沉钒效果达到99%;
5)在上述沉钒后液中加入盐酸,调节溶液pH值至2进行沉钼,沉钼温度为50℃,沉钼时间为1h,得到钼酸和沉钼后液,计算沉钼率为90%;随后利用树脂吸附沉钼后液中钼离子,吸附时间为1min,计算最终沉钼效果达到99%;
6)取水浸后的镍铝渣放入加压釜,向釜内加入氢氧化钠和水,液固比1:2;随后进行加压碱浸,加热温度为200℃,加热时间为3h,然后固液分离得到365.39g镍铝渣,计算铝回收率为21.40%;
7)重复上述实验三次取平均值,避免偶然误差,最终钒回收率92.5%,钼回收率94.3%,铝回收率21.40%,未达到镍铝分离的要求。
表4含钒废催化剂原料成分数据表
对比例3
1)取1kg含钒废催化剂,原料成分如表5所示,将含钒废催化剂低温裂解脱油,实验条件为350℃,脱油时间为1h,得到干化渣813g,计算失重率为18.7%;
2)将上步骤所得固体渣球磨至粒度<0.2mm,然后加入摩尔比为1:1.2的碳酸钠(195g)进行混合,将上述混合物料钠化焙烧,焙烧温度为700℃,焙烧时间为2h,获得钠化熟料;
3)将上述钠化熟料水浸,以纯水为浸出剂,固液比为1:2,浸出温度为40℃,浸出时间为1h,浸出后过滤获得浸出液与浸出渣;计算钒浸出率为63.2%,钼浸出率为65.5%;
4)在水浸液中加入与钒元素摩尔比为1:1.5的氯化铵(143g),在室温下搅拌沉钒1h,获得偏钒酸铵和沉钒后液,计算沉钒效果达到99%;
5)在上述沉钒后液中加入盐酸,调节溶液pH值至2进行沉钼,沉钼温度为50℃,沉钼时间为1h,得到钼酸和沉钼后液,计算沉钼率为90%;随后利用树脂吸附沉钼后液中钼离子,吸附时间为1min,计算最终沉钼效果达到99%;
6)取水浸后的镍铝渣放入加压釜,向釜内加入氢氧化钠和水,液固比1:2;随后进行加压碱浸,加热温度为200℃,加热时间为3h,然后固液分离得到232.60g镍铝渣,计算铝回收率为90.35%;
7)重复上述实验三次取平均值,避免偶然误差,最终钒回收率63.1%,钼回收率64.4%,铝回收率90.35%,未达到高效回收钒钼的要求。
表5含钒废催化剂原料成分数据表
物质 | V<sub>2</sub>O<sub>5</sub> | Mo | Ni | Co | Fe | C | S | P | Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | 油类碳氢化合物 |
含油原料 | 16.22% | 2.04% | 6.86% | 0.15% | 1.39% | 15.41% | 9.65% | 0.30% | 19.63% | 12.53% |
对比例1和对比例2的数据表表明:原料未脱碳脱硫时,对比例1中少量的碳酸钠(摩尔比1:1.2)无法满足回收钒和钼的需要(钒回收率76.1%,钼回收率73.4%);对比例2中提高碳酸钠用量(摩尔比1:2)才能提高钒和钼的回收率(钒回收率92.5%,钼回收率94.3%);原因是原料中的碳硫成分先与碳酸钠反应,剩余碳酸钠才会与钒钼反应,对比例1中碳酸钠用量不足,导致钒钼回收率较低;由此说明原料未脱碳硫时,满足回收钒钼需要的碳酸钠用量较大。
对比例1和实施例1的数据表明:碳酸钠用量相同时(摩尔比1:1.2),原料未脱碳脱硫会使钒和钼回收率较低(钒回收率76.1%,钼回收率73.4%);而原料经过脱碳脱硫后,钒和钼的回收率大幅提高(钒回收率95.8%,钼回收率96.6%);原因是原料脱碳硫后,碳酸钠可直接与钒钼反应,避免了碳酸钠与碳硫反应的消耗,此时少量碳酸钠即可满足回收钒钼的需求;由此说明,脱碳脱硫焙烧工艺可以有效的降低钠化焙烧过程中碳酸钠的用量,且大幅度提高钒和钼的回收率。
对比例1和对比例3的数据表明:原料未脱碳脱硫时,在800℃钠化焙烧后,铝的回收率较低(铝回收率20.17%);而钠化焙烧温度降低至700℃后,铝的回收率极大提高(铝回收率90.35%);原因是原料未脱碳硫时,在800℃钠化焙烧过程中,局部会出现碳硫氧化反应,同时放出大量热量造成局部过热,局部温度超过800℃。氧化铝在超过800℃后会逐渐向结构更稳定的高温氧化铝转变,而高温氧化铝在加压碱浸过程中几乎不反应;而在700℃钠化焙烧过程中,虽然出现局部过热,但温度不超过800℃,此时未转化的氧化铝更易在加压碱浸中反应;由此说明,原料未脱碳脱硫时,只有降低钠化焙烧温度才能控制过程中温度过高现象的出现。
对比例1和实施例1的数据表明:原料未脱碳脱硫时,在800℃钠化焙烧过程中,出现局部温度超过800℃的现象,铝的回收率较低(铝回收率20.17%);而原料脱碳脱硫后,在800℃钠化焙烧过程中,不会出现局部过热现象,只有极少量氧化铝转化为α-氧化铝,因此加压碱浸中铝的回收率符合预期(铝回收率91.11%);由此说明,脱碳硫工艺可使反应过程的温度更易控制,避免局部过热现象的出现。
综上所述,本发明的方法在废催化剂回收钒钼镍铝的过程中,可以减少碳酸钠的用量,同时易于控制反应过程的温度,降低镍铝分离的难度。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.石油炼化废催化剂中回收钒钼镍铝的方法,包括以下步骤:
A)将废催化剂进行真空热解,得到脱油固废和重油;
B)将所述脱油固废进行磨矿,将得到的磨矿后渣进行脱硫脱碳焙烧,得到焙砂;
C)将所述焙砂进行钠化焙烧,将得到的钠化熟料进行水浸,得到钒钼溶液和镍铝渣;
D)将所述钒钼溶液进行沉钒,得到偏钒酸铵和钼液,将得到的钼液沉钼后依次进行吸附、解吸,得到钼酸和废液;
将所述镍铝渣进行加压碱浸。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述真空热解的加热方式为间接传热,所述热解的温度为250~550℃,时间为1~4h。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述磨矿后渣的粒度<0.2mm;所述脱硫脱碳焙烧的温度为500~800℃,时间为1~4h。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述钠化焙烧的添加剂选自钠盐和钠碱中的一种或多种,所述添加剂和所述焙砂中钒钼元素的摩尔比为(1~3):1;所述钠盐选自碳酸钠。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述钠化焙烧的温度为500~800℃,时间为1~4h。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述水浸的浸出溶液的pH为7~9,液固比为(1~10):1;所述水浸的温度为10~100℃,时间为0.5~3h。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述沉钒之前还包括预处理,所述预处理为调节所述钒钼溶液pH至8~9,所述沉钒的试剂选自氯化铵和硫酸铵中的一种或两种,所述沉钒的试剂与所述钒钼溶液中钒元素的摩尔比为(1~2):1,所述沉钒的时间为1~3h,温度≤30℃。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述沉钼的过程中加入盐酸或硫酸调节pH至1~3,所述沉钼的时间≤2h且控制终点钼的浓度为1~3g/L。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述吸附为阴离子树脂吸附,所述吸附的时间为1~15min至钼离子浓度降至0.1g/L以下。
10.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述加压碱浸的温度为100~250℃,时间为1~3h,压力为0.5~2MPa;所述加压碱浸的碱浸剂为氢氧化钠,加入量为镍铝渣量的50%~100%。
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