[發明專利]一種可回收廢棄催化劑中鈷的方法

有效

• 申請號: 201210496607.4
• 申請日: 2012-11-28
• 公開（公告）號: CN102965512A
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發明（設計）人: 張曉琳
• 申請（專利權）人: 大連東泰產業廢棄物處理有限公司
• 主分類號: C22B7/00
• 分類號: C22B7/00;C22B23/00;C22B3/44
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 趙淑梅

技術領域

本發明屬于資源回收綜合利用領域，具體涉及一種可回收廢棄催化劑中鈷的方法。

背景技術

鈷是一種鋼鐵、化學、特種材料等工農業生產中消耗量巨大的常用金屬，但是隨著需求量增加的同時，鈷的可預計儲量持續下降。與此同時，含鈷廢棄物的數量也在不斷增長，因此對這些廢棄物進行回收既能減輕鈷金屬儲量下降的壓力，也能降低廢棄物所帶來的巨大環境成本。化學瀝取是一種常見的回收方法，常使用的螯合劑為乙二胺四乙酸（EDTA）及其鈉鹽類螯合劑，該螯合劑對金屬離子的螯合能力強，就有很好的瀝取效率。但是，該螯合劑在自然環境中很難被降解，因此長期、大量使用此類螯合劑帶來二次有機污染。

N,N'-乙二胺二琥珀酸是一種在自然環境中可降解的螯合劑，目前已應用于瀝取土壤中重金屬離子。

發明內容

本發明提出一種回收廢棄鈷金屬的方法，本發明的技術方案為使用粘合劑將廢墨粉、廢催化劑整合到一起造粒，然后進行干餾，得到干餾油，為廢催化劑進行貴金屬再生提供預處理。干餾過程中產生干餾油可以作為再生燃料使用，產生干餾氣可以作為燃料直接作用在干餾爐中，產生干餾渣作為廢催化劑再生貴金屬的原料。利用環境友好的N,N'-乙二胺二琥珀酸螯合劑，在釜式處理器中，通過化學瀝取含鈷廢棄催化劑中的鈷成分。

本發明通過以下技術手段實現，其具體步驟包括：

1.稱取原料：按照廢催化劑、廢墨粉、粘合劑與水的質量比為（5~10）：（0.1~3）：（0.5~3）：（0.5~1.5）分別稱取原料；

2.造粒：將廢墨粉和廢催化劑按步驟1的比例混合后，緩慢攪拌10~30分鐘，然后加入粘合劑及水，繼續混拌均勻后，將原料造粒，隨后進行干餾；

3.干餾產物投入釜式處理器中，利用環境友好的N,N'-乙二胺二琥珀酸螯合劑，通過萃取體系的pH值調變，通過化學瀝取含鈷廢棄催化劑中的鈷成分。

對于上文所述的技術方案中，水的加入需適量，其加水的方法是，水少量多次加入，直至用手攥握原料可以成型，但手上無原料粘結即可。

對于上文所述的技術方案中，所述的干餾條件為干餾溫度400~500℃，時間2~3小時，更優的干餾條件為：450℃，時間2小時。

對于上文所述的技術方案中，所述的廢墨粉為復印機廢棄的，廢墨粉的粒度為5~10微米，廢墨粉有機物含量30~60%。

本發明所提供回收廢棄鈷金屬催化劑的方法中所使用螯合劑為：按照7~10:1的質量比例，向釜式處理器中，加入環境友好、可生物降解的N,N'-乙二胺二琥珀酸。

本發明所提供回收廢棄鈷金屬催化劑的方法中，廢棄催化劑為制造合成燃料的費-托合成過程催化劑，含有10-20%質量分數的積炭成分，20-30%質量分數的鈷、50-55%質量氧化鋁，5-10%質量分數氧化鎂或氧化鐵。

本發明所提供回收廢棄鈷金屬催化劑的方法中，操作條件特點為：以25-80°C，200-600轉速/分鐘的條件下進行鈷的回收操作。

本發明所提供回收廢棄鈷金屬催化劑的方法中，釜式處理器中N,N'-乙二胺二琥珀酸螯合劑萃取鈷的pH值條件為pH?7-8。

本發明所提供回收廢棄鈷金屬催化劑的方法中，鈷-N,N'-乙二胺二琥珀酸螯合體系釋放出鈷離子的pH條件為pH?3-5之間。

本發明所提供回收廢棄鈷金屬催化劑的方法中，釜式處理器內廢棄催化劑與N,N'-乙二胺二琥珀酸的質量比例在100/1-2/1之間。

本發明所提供回收廢棄鈷金屬催化劑的方法中，pH?3-5條件下釋放鈷-N,N'-乙二胺二琥珀酸螯合體系鈷離子的過程中，同時完成N,N'-乙二胺二琥珀酸螯合劑的回收和循環。

具體實施方式

下面的實施例將對本發明予以進一步說明，但并不因此而限制本發明。

實施例1

1.稱取原料：150kg廢催化劑（積碳10%，鈷25%，60%氧化鋁，5%氧化鎂）、19kg廢墨粉、14kg粘土和15kg水。

2.造粒：將廢墨粉和廢催化劑按步驟1的比例混合后，緩慢攪拌20分鐘，然后加入粘土及水，繼續混拌均勻后，進造粒機造粒，粒料的直徑在5~7cm之間。工作人員進入爐內將造好的原料放好，保證將爐底全部覆蓋，以防止局部干燒造成爐體損壞，隨后上蓋密封進行干餾；開始加熱升溫，從室溫升至450℃后保溫2.5小時，停止加熱，待溫度從450℃降至室溫出爐，嚴禁用水直接降溫。

3.經過實驗室檢測干餾后原料含油率為3.46%，制得干餾后原料；