[發明專利]一種利用乙二胺二琥珀酸回收金屬鈷的方法

無效

• 申請號: 201210500027.8
• 申請日: 2012-11-28
• 公開（公告）號: CN103849772A
• 公開（公告）日: 2014-06-11
• 發明（設計）人: 崔明玉
• 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;C22B3/32;C22B23/00
• 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催化劑的方法，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，通過化學瀝取廢棄催化劑中的鈷成分。本發明提出一種基于N,N'-乙二胺二琥珀酸回收廢棄鈷催化劑的化學瀝取方法，本發明提供回收廢棄鈷金屬催化劑的方法步驟如下：在釜式處理器內，經過焙燒處理的廢棄鈷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，通過形成鈷-N,N'-乙二胺二琥珀酸螯合物萃取鈷；所得螯合物在弱酸性條件下，釋放鈷離子，并回收N,N'-乙二胺二琥珀酸螯合劑。

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：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，廢棄催化劑須經過前處理步驟：在空氣中400-450°C焙燒4-10小時。

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：在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為1~10：1。

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

將500g廢棄催化劑（積碳10%，鈷25%，60%氧化鋁，5%氧化鎂）在空氣中450°C焙燒3小時后，粉碎，加入40L釜式處理器中，pH?7條件下投入50g?N,N′-乙二胺二琥珀酸，以300轉/分鐘速度攪拌，并升溫至60°C，處理1.0小時后，過濾，濾液冷卻后，加入稀硫酸使pH值調整至4，靜止0.5小時后，將析出N,N′-乙二胺二琥珀酸回收。

實施例2

將450g廢棄催化劑（積碳10%，鈷28%，57%氧化鋁，5%氧化鎂）在空氣中450°C焙燒3小時后，粉碎，加入40L釜式處理器中，pH?7條件下投入50g?N,N′-乙二胺二琥珀酸，以300轉/分鐘速度攪拌，并升溫至70°C，處理1.0小時后，過濾，濾液冷卻后，加入稀硫酸使pH值調整至4，靜止0.5小時后，將析出N,N′-乙二胺二琥珀酸回收。

實施例3

將400g廢棄催化劑（積碳10%，鈷29%，46%氧化鋁，5%氧化鎂）在空氣中450°C焙燒3小時后，粉碎，加入40L釜式處理器中，pH?7條件下投入50g?N,N′-乙二胺二琥珀酸，以300轉/分鐘速度攪拌，并升溫至65°C，處理1.0小時后，過濾，濾液冷卻后，加入稀硫酸使pH值調整至4，靜止0.5小時后，將析出N,N′-乙二胺二琥珀酸回收。

實施例4