[發明專利]一種從廢石油化工催化劑中回收有價金屬的方法

有效

• 申請號: 201310235074.9
• 申請日: 2013-06-14
• 公開（公告）號: CN103332720A
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發明（設計）人: 孫成富
• 申請（專利權）人: 山東青龍山有色金屬有限公司
• 主分類號: C01F7/42
• 分類號: C01F7/42;C01G51/10;C01G53/10;C01D15/08;C25D3/38
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司 37205
• 代理人: 辛向東

技術領域：

本發明涉及的是一種廢石油化工催化劑的處理方法，具體的為從廢石油化工催化劑中回收有價金屬的方法。

背景技術：

用于石油化工產品生產中的化學加工過程的催化劑品種繁多，主要有氧化、加氫、脫氫、羰基合成、水合、脫水、烷基化、異構化、歧化、聚合等過程用的催化劑，其中前五種用量較大。

石油化工制造含氧產品的過程絕大多數為選擇性氧化過程，選擇性氧化產品占有機化工產品總量的80%，?所用的催化劑首先要求有高催化選擇性，而這些高選擇性主要是靠催化劑中的各種有價金屬實現的。?

目前關于石油化學工業產生的廢催化劑中貴重金屬的回收的研究已經取得了顯著進展，對于Pt、Re、Au、Ag、Ru、Rh、Pd、Os和Ir等貴重金屬的回收工藝都有見單獨會簡單耦合的報道。?

但是，由于上述貴重金屬的含量很低，其回收工藝只有在達到一定規模之后才具有產業價值，并不適合推廣，相應的，一些普遍的有價金屬在廢催化劑中的含量要比貴重金屬高很多，如Cu、Ni、Co、Li等，將這些有價金屬回收具有成本低、易推廣的有點，具有產業化前景。但由于價值較低一直未收到重視，也未見有系統回收廢催化劑中有價金屬的工藝。?

發明內容：

本發明所要解決的技術問題，就是針對現有技術所存在的不足，而提供一種濕法回收廢石油化工催化劑中的有價金屬的技術方案，本方案采用濕法冶金中的有機溶劑萃取法，對廢石油化工催化劑中的鋁銅鎳鈷鋰五種金屬進行了分離，鑒于每種在先分離金屬元素的分離效果都會對其后的金屬分離效果造成影響，本方案為在兼顧成本和減少后續處理步驟的前提下，通過大量的實驗數據得到能夠充分分離這五種金屬的最為行之有效的工藝條件，使得后處理的蒸發能級耗能顯著下降。

通過此方案可以回收到的產品有硫酸銅、電積銅，硫酸鎳和硫酸鈷等。?

其中，硫酸銅是制取其他銅鹽、電鍍銅的重要原料，也是重要的殺蟲劑和獸藥之一，用途比較廣泛。硫酸銅近年來在國內市場一直比較緊俏，價格也逐年上漲，在果樹區、林木產區以及大中城市的染料廠、電鍍銅廠和飼料廠的需求量都比較大。目前，我國雖然有60余家硫酸銅生產廠家，但由于國內銅資源短缺，生產受到制約，傳統上以有限銅資源為原料生產硫酸銅的方法，其產品已遠遠不能滿足市場日益增長的需求，尤其是在高端市場的需求。?

硫酸鎳主要應用在電鍍、化學鍍工業和充電電池行業，另外還有有機合成和生產硬化油作為油漆的催化劑，其中電鍍、化學鍍和充電電池領域用量最大。硫酸鎳的市場發展主要決定于電鍍、化學鍍和電池行業的發展，電鍍行業隨著我國制造業、電子電工和汽車業的發展，還會不斷壯大，因此該行業對硫酸鎳的消費在現有基礎上還會繼續增加。電池行業用硫酸鎳的量隨著我國電池也的快速發展將會有較快的增長，而且隨著電動汽車、燃料電池等技術的進步，軍隊信息化、電子化建設還將需要大量的高能充電電池，因此硫酸鎳的市場將進一步擴大。?

硫酸鈷主要用途是制取氧化鈷和金屬鈷作合金材料的電子材料，其工業用途比較廣泛，大部分用于制鈷或其他鈷化合物，也可作為飼料添加劑。少量用于制氣壓計、比重計和隱顯墨水等，市場前景很廣闊。?

本方案是通過如下技術措施來實現的：?

首先，將廢石油化工催化劑收集，燃燒，去除其中的有機質，對燃燒后的固體殘余用質量分數10%的NaOH?溶液在90℃溫度下進行攪拌浸泡1～6小時，其液固質量比為2:1，主要溶解出的是殘余中的鋁離子，其反應方程式為：

Al+NaOH+H₂O→NaAl(OH)₄+H₂↑

浸泡到不再產生氣泡時進行第一次過濾，鋁溶解在第一濾液中，其他有價金屬存在第一濾渣中。所得第一濾液用2mol/L的硫酸中和至pH為7后，進行第二次過濾得到氫氧化鋁，再經熱水洗滌，120℃下鼓風干燥1～4小時得到氫氧化鋁產品，如此得到的鋁的回收率達到99%以上。

向上述的第一濾渣中，按照液固質量比3：1加入2mol/L硫酸溶液，再按照液固質量比1:3加入10mol/L的H₂O₂溶液，于80℃下攪拌浸泡，90～180分鐘后壓濾，得到含大量銅鎳鈷鋰的濾液，并用原子吸收方法快速估測銅離子濃度一般在10～30g/L之間。?

對上述所得含有銅鎳鈷鋰的濾液用AD-100萃取劑進行三級萃取，其中萃取相比即有機相與水相體積比與銅離子濃度對應關系為：