[發(fā)明專利]含鉻廢催化劑的處理方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611191350.6
• 申請(qǐng)日: 2016-12-21
• 公開（公告）號(hào): CN106582729A
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 段琦;王瑞英;徐甲超;王通;周浩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東華安新材料有限公司
• 主分類號(hào): B01J27/132
• 分類號(hào): B01J27/132;B01J27/32;B01J37/02;B01J37/08;C01G37/02
• 代理公司: 青島發(fā)思特專利商標(biāo)代理有限公司37212
• 代理人: 馬俊榮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種含鉻廢催化劑的處理方法。

背景技術(shù)

金屬催化劑廣泛應(yīng)用于各種氟化反應(yīng)中，其中的鉻基氟化催化劑為較為典型的金屬催化劑。在反應(yīng)過程中，隨著使用時(shí)間的延長，其活性逐漸降低。失活的一部分原因是由于碳沉積在催化劑表面而使其結(jié)焦?？梢酝ㄟ^使催化劑與空氣和氟化氫接觸而使其再活化或再生；或使催化劑與混合有惰性氣體如氮?dú)饣蚱浠旌蠚獾目諝饨佑|，以燒掉碳。但是這些方法只能使催化劑短時(shí)間內(nèi)再活，最后催化劑失活到不能再使用便成為廢催化劑。這類催化劑通常被送到掩埋場所埋掉或者送到危廢處理廠處理。不僅浪費(fèi)資源，還嚴(yán)重地污染著人類賴以生存的環(huán)境，給人類的健康造成極大的威脅。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種含鉻廢催化劑的處理方法，解決被廣泛在氟化反應(yīng)中的廢鉻系催化劑的處理及回收再利用問題，解決常規(guī)方法造成資源浪費(fèi)的問題。該方法廢催化劑處理后，用于原催化劑的制備，產(chǎn)品高純水合氧化鉻，變廢為寶，產(chǎn)品能夠直接銷售，全程有害物質(zhì)得到控制，具有較高的環(huán)境及經(jīng)濟(jì)價(jià)值。該催化劑可循環(huán)用于原生產(chǎn)裝置，使得資源得到合理再利用。

本發(fā)明所述的一種含鉻廢催化劑的處理方法，將廢棄鉻基氟化催化劑進(jìn)行富氧煅燒，將有機(jī)物物料和碳得到分解、去除，將煅燒產(chǎn)物冷卻后研磨至粉狀至100目以上，按質(zhì)量比1:1-10加入過量酸液，恒溫30-80℃充分?jǐn)嚢?-3小時(shí)后，趁熱過濾，得到濾液加入堿液充分?jǐn)嚢枵{(diào)節(jié)其PH值至2-4，使用催化劑載體為載體浸漬、吸附，充分混合后分離，得到不溶物使用去離子水多次洗滌后干燥、壓片/擠條成型，得到目標(biāo)前驅(qū)體；使用無水氟化氫對(duì)目標(biāo)前軀體在溫度200-500℃對(duì)其活化3-10小時(shí)得到氟化催化劑。

催化劑載體主要吸附CrCl₃。

煅燒溫度為500-1300℃，煅燒停留時(shí)間為2-5小時(shí)，優(yōu)選800-1000℃。

酸液為硝酸或者鹽酸，再優(yōu)選鹽酸。

PH調(diào)節(jié)用堿液為氫氧化鈉。

目標(biāo)前驅(qū)體活化的方式：在300-400℃下焙燒8h，然后裝入管式反應(yīng)器，降溫至300℃，通入氟化氫氣體氟化1小時(shí)，然后以1-5℃/min升溫速率升溫至350℃，繼續(xù)氟化8小時(shí)，制得氟化催化劑。

前驅(qū)體焙燒溫度為300-400℃，時(shí)間8小時(shí)。

催化劑載體為三氧化二鋁和/或活性炭，優(yōu)選三氧化二鋁。

本發(fā)明廢催化劑處理后將廢催化劑中的主要成分鉻重新制備氟化催化劑，催化劑選擇性達(dá)99％，轉(zhuǎn)化率在40％以上。一方面減少了廢催化劑中鉻對(duì)環(huán)境的污染，另一方面降低了生產(chǎn)中催化劑使用成本。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明解決被廣泛在氟化反應(yīng)中東的廢鉻系催化劑的處理及回收再利用問題，解決常規(guī)方法造成資源浪費(fèi)的問題。該方法廢催化劑處理后，用于原催化劑的制備，產(chǎn)品高純水合氧化鉻，變廢為寶，產(chǎn)品能夠直接銷售，全程有害物質(zhì)得到控制，減少了廢催化劑中鉻對(duì)環(huán)境的污染，另一方面降低了生產(chǎn)中催化劑使用成本。具有較高的環(huán)境及經(jīng)濟(jì)價(jià)值。該催化劑可循環(huán)用于原生產(chǎn)裝置，使得資源得到合理再利用。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。

實(shí)施例1

(1)工業(yè)失活廢催化劑通過回轉(zhuǎn)爐進(jìn)行富氧煅燒，將有機(jī)物物料和碳得到分解、去除，轉(zhuǎn)爐煅燒溫度為900℃，停留時(shí)間為2小時(shí)。

(2)煅燒后固體冷卻至常溫后對(duì)剩余較大顆粒使用粉磨機(jī)進(jìn)行磨粉至100目以上。

(3)粉末與23wt％的鹽酸溶液按質(zhì)量比1:10混合，恒溫50℃攪拌2小時(shí)。

(4)對(duì)溶液進(jìn)行趁熱過濾，得到濾液加入氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)其PH值至4，充分?jǐn)嚢琛?/p>

(5)使用三氧化二鋁和活性碳其混合物為載體浸漬、浸漬吸附6小時(shí)。

(6)對(duì)上述溶液進(jìn)行過濾，得到濾渣使用去離子水進(jìn)行多次洗滌后干燥、壓片/擠條成型，得到目標(biāo)前驅(qū)體。

(7)對(duì)目標(biāo)前驅(qū)體在300℃下焙燒8小時(shí)。

(8)裝入管式反應(yīng)器，降溫至300℃，通入氟化氫氣體氟化1小時(shí)，然后以1℃/min升溫速率升溫至350℃，繼續(xù)氟化8小時(shí)，制得氟化催化劑

對(duì)處理后催化劑進(jìn)行評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)結(jié)果列于表1中。

實(shí)施例2

(1)工業(yè)失活廢催化劑通過回轉(zhuǎn)爐進(jìn)行富氧煅燒，將有機(jī)物物料和碳得到分解、去除，轉(zhuǎn)爐煅燒溫度為800℃，停留時(shí)間為8小時(shí)。

(2)煅燒后固體冷卻至常溫后對(duì)剩余較大顆粒使用粉磨機(jī)進(jìn)行磨粉至100目以上。