[發明專利]一種可回收廢棄催化劑中鉻的方法

無效

• 申請號: 201210496626.7
• 申請日: 2012-11-28
• 公開（公告）號: CN102978404A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 官香元
• 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;C22B34/32
• 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鉻的方法。

背景技術

鉻是一種鋼鐵、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，鉻的可預計儲量持續下降。與此同時，含鉻廢棄物的數量也在不斷增長，這些廢棄物對土壤和水的有嚴重的污染，并且很難治理。因此在這些含鉻廢物形成污染之前進行回收既能減輕鉻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

本發明提出一種基于N,N'-乙二胺二琥珀酸回收廢棄鉻催化劑的化學瀝取方法，在釜式處理器內，經過焙燒處理的廢棄鉻催化劑與螯合劑的溶液混合，在25-80°C溫度下，200-600轉速/分鐘的條件下，通過形成Ni-N,N'-乙二胺二琥珀酸螯合物萃取鉻；所得螯合物在弱酸性條件下，釋放鉻離子，并回收N,N'-乙二胺二琥珀酸螯合劑。其技術方案如下：

一種可回收廢棄催化劑中鉻的方法，其包括以下操作步驟：

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；干餾條件為400~500℃，2~3小時；

③向干餾產物按照7~10:1的質量比加入N,N'-乙二胺二琥珀酸；通過萃取體系的pH值調變，以25-80°C，200-600轉速/分鐘的條件下進行鉻的回收；萃取的pH值條件為pH7-8。

對于上述技術方案中，較優的選擇條件為：廢墨粉的粒度為5~10微米，廢墨粉有機物含量30~60%。

對于上述技術方案中，較優的選擇條件為：干餾條件為450℃，時間2小時。

本發明所提供回收廢棄鉻金屬催化劑的方法中所使用螯合劑為：環境友好、可生物降解的N,N'-乙二胺二琥珀酸。

對于上述技術方案中，較優的選擇條件為：廢催化劑為石油化工過程中經過使用的催化劑，含有10-20%質量分數的積炭成分，20-30%質量分數的鉻、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鉻金屬催化劑的方法中，操作條件特點為：以釜式反應器中經過焙燒廢棄催化劑與螯合劑的水溶液混合，以25-80°C，200-600轉速/分鐘的條件下進行鉻的回收操作。

本發明所提供回收廢棄鉻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鉻的pH值條件為pH7-8。

本發明所提供回收廢棄鉻金屬催化劑的方法中，Ni-N,N'-乙二胺二琥珀酸螯合體系釋放出鉻離子的pH條件為pH3-5之間。

本發明所提供回收廢棄鉻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為1~10：1。

本發明所提供回收廢棄鉻金屬催化劑的方法中，pH3-5條件下釋放Ni-N,N'-乙二胺二琥珀酸螯合體系鉻離子的過程中，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%，鉻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；