[發明專利]利用石油催化劑廢渣制備玻璃陶瓷的方法

有效

• 申請號: 201410327613.6
• 申請日: 2014-07-10
• 公開（公告）號: CN104058594B
• 公開（公告）日: 2017-01-11
• 發明（設計）人: 劉立強;李航;張圣斌;邢瑞平
• 申請（專利權）人: 山東建筑大學
• 主分類號: C03C10/00
• 分類號: C03C10/00
• 代理公司: 濟南誠智商標專利事務所有限公司37105
• 代理人: 韓百翠

技術領域

本發明屬于環保及新材料領域，涉及一種利用石油催化劑廢渣制備玻璃陶瓷的方法。

背景技術

改革開放以后，我國經濟高速發展，對能源的需求越來越大，石油作為能源的重要組成部分，在我國一次能源消費和生產中所占的比重迅速上升并基本穩定在一定的水平上。石油煉化是石油工業的一個重要組成部分，是國民經濟支柱產業之一，是提供能源，尤其是交通運輸燃料和有機化工原料的最重要的工業。據統計全世界總能源需求的40％依賴石油產品，世界石油總產量的大約10％用于生產有機化工原料。隨著我國經濟的發展，石油的消耗和煉油產品需求也都急劇上升。據分析：我國到2020年對成品油的消費量將達到2.6×10⁸噸/年。催化裂化是我國石油加工的主要技術手段，目前我國成品汽油的80％和柴油的30％左右均產自催化裂化加工工藝。

人們利用流化催化裂化(FCC)技術來加工重油和渣油，以獲取石油煉化的最大經濟效益。我國石油資源中，原油偏重，輕質油含量低，因此重油催化裂化的過程就十分重要。隨著原油的重質化以及渣油催化裂化工藝的發展，重油和催化裂化催化劑市場需求量日益增大。在催化裂化催化劑生產過程中需要投入大量的固體和液體物質，如：高嶺土、擬薄水鋁石、氯化稀土、水玻璃、硫酸鋁、稀土氧化物等。其中的一部分固體物質及部分液體物質(尤其是可溶性硅)，進入污水體系后相互反應生成懸浮物，并最終以懸浮物的形式排放。以某催化裂化催化劑廠為例，排放污水中的懸浮物含量高達8000mg/L，每天產生的污泥量高達20～30噸。這些污泥經過絮凝沉淀處理后進行堆放。這些污泥自然風化后，形成塊渣，行業內稱之為“石油催化劑廢渣”(含硅量高達約50％以上)。

隨著我國石油工業的發展，石油催化劑廢渣的棄置堆放量越來越大，不僅占用了土地，還污染環境，破壞自然生態，給環境和企業帶來很大負擔。此外，曬干的石油催化劑廢渣形成的粉塵到處飛揚，破壞生態環境，造成環境污染。石油催化劑廢渣如果不經過正確的處理不僅是對資源的一種浪費，也是對環境生態甚至是人們身體健康的一種威脅。大量的石油催化劑廢渣的產生已經對人類的生產、生活造成多方面的直接和間接的影響，所以最大限度的減少石油催化劑廢渣的排放量和危害，實現多渠道、大數量的資源化已迫在眉睫。

目前常用的催化裂化催化劑有無定型硅酸鋁(如天然白土、合成低鋁硅酸鋁、合成高鋁硅酸鋁)和結晶型硅鋁酸鹽(即分子篩)。催化劑生產過程中產生的復合催化劑廢渣的主要成分有SiO₂、Al₂O₃、CaO、CeO₂和La₂O₃，其余雜質有Fe₂O₃、MgO、Na₂O、SrO等。由于石油催化劑廢渣的成分復雜，處理難度大，到目前為止還沒有得到有效利用，因此石油催化劑廢渣的利用是一項艱巨而迫切的任務。從目前對石油催化劑廢渣的綜合利用研究來看，主要是用作建筑材料和填料，或者用來提取有用成分，合成沸石等。上述應用多數只有社會效益，很難取得經濟效益。

發明內容

本發明的目的在于提供一種利用石油催化劑廢渣制備玻璃陶瓷的方法，旨在解決石油催化劑廢渣固體廢棄物綜合利用率不高并導致污染環境的問題，同時減少自然礦物資源的消耗。

本發明是這樣實現的：一種利用石油催化劑廢渣制備玻璃陶瓷的方法，其特征是，其原料及其重量比為：石油催化劑廢渣55～90％、白云石3～35％、長石2～25％、添加劑5～15％。

優選配比：石油催化劑廢渣80％、白云石5％、長石2％、添加劑13％。

其中，石油催化劑廢渣為在生產石油催化裂化劑無定型硅酸鋁和結晶型硅鋁酸鹽生產過程中產生的復合廢渣，主要成分如下，按質量比計：SiO₂50％～56％、Al₂O₃18～21％、CaO8～10％、CeO₂+La₂O₃4～5％，其余還含有Fe₂O₃、MgO、Na₂O、SrO等。