[發明專利]一種以堿金屬釕酸鹽形式回收催化劑廢劑中釕的方法

有效

• 申請號: 201810097457.7
• 申請日: 2018-01-31
• 公開（公告）號: CN108330287B
• 公開（公告）日: 2019-11-08
• 發明（設計）人: 江莉龍;倪軍;涂子龍;林建新;林炳裕;林科
• 申請（專利權）人: 北京三聚環保新材料股份有限公司;福州大學化肥催化劑國家工程研究中心
• 主分類號: C22B7/00
• 分類號: C22B7/00;C22B11/00;C22B1/02;B01J23/46
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 李靜

本發明屬于催化劑回收技術領域，具體涉及一種以堿金屬釕酸鹽的形式回收催化劑廢劑中釕的方法。該方法先將活性炭負載釕催化劑廢劑中堿金屬和堿土金屬通過酸洗除掉，避免形成不溶性的堿土金屬釕酸鹽；然后再往催化劑中加入堿金屬化合物進行焙燒，堿金屬化合物一方面能夠催化活性炭的氧化，明顯降低焙燒溫度，縮短焙燒時間，另外一方面能夠將催化劑廢劑中的釕轉化為可溶性的堿金屬釕酸鹽，堿金屬釕酸鹽可以直接投入到催化劑的生產工藝中，直接實現釕的回收利用。

技術領域

本發明屬于催化劑回收技術領域，具體涉及一種以堿金屬釕酸鹽形式回收催化劑廢劑中釕的方法。

背景技術

自1992年英國BP公司和美國Kellogg公司成功開發活性炭負載釕氨合成催化劑以來，由于該催化劑能在較低的反應溫度、壓力等條件下高效合成氨，被認為是繼鐵基催化劑以后的第二代氨合成催化劑。但是世界上釕的儲存量比較少，加之價格昂貴，限制了釕氨合成催化劑的發展，釕能否回收利用直接影響催化劑的推廣應用。

為此，中國專利文獻CN106282581A公開了一種活性炭負載釕催化劑中釕的回收方法，該方法先將活性炭負載釕催化劑干燥后在400～800℃環境下焙燒4～20h，除去活性炭載體，然后利用酸溶液將焙燒后的剩余固體進行溶解，進行過濾洗滌后回收得到主要成分為二氧化釕的不溶性固體，將濾液直接回收作為制備活性炭負載釕催化劑的工藝水，該方案步驟簡單，操作方便。

但是，上述專利文獻公開的釕回收方法需要在較高的焙燒溫度下將活性炭載體除去，回收過程能耗高；其次，濾液中釕可溶性鹽主要成分為釕酸鉀，其化學性質不穩定，易于分解為不可溶的二氧化釕，導致釕的損失；而且釕酸鉀的含量較低。此外，由于焙燒產物中成份較復雜，釕并不能完全回收，且回收得到的固體二氧化釕不能直接利用，回收率較低。基于此，如果能夠提供一種能耗低、回收率高，直接回收得到釕的堿金屬鹽的方法，將能夠有效緩解能源浪費和資源短缺的問題。

發明內容

因此，本發明要解決的技術問題在于克服現有技術中的活性炭負載釕催化劑廢劑中釕的回收能耗高、回收率低，回收得到的固體二氧化釕不能直接用于催化劑的制備等缺陷，從而提供一種能耗低、回收率高，能夠從活性炭負載釕催化劑廢劑中直接回收得到堿金屬釕酸鹽的方法。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：

一種以堿金屬釕酸鹽形式回收催化劑廢劑中釕的方法，所述催化劑廢劑為活性炭負載釕催化劑廢劑，包括以下步驟：

預處理步驟：將活性炭負載釕催化劑廢劑在酸溶液中浸泡2-24h，過濾洗滌，得到濾液和濾渣；濾渣為除去堿金屬和堿土金屬的活性炭負載釕催化劑，對于不含堿金屬和堿土金屬的催化劑則略去此步；如果浸泡沒有充分除去堿金屬和堿土金屬可以多次浸泡；

焙燒步驟：向濾渣中加入堿金屬化合物，其中，堿金屬質量占活性炭負載釕催化劑廢劑質量18-22％，在300-600℃下焙燒2-10h；

后處理步驟：將焙燒后的固體用水溶解，然后加入到多羥基醇溶液中，過濾，洗滌，收集濾液，即得堿金屬釕酸鹽的多羥基醇溶液。通過ICP可以測量濾液中釕金屬含量，然后可以投入到催化劑的生產工藝中。

進一步地，所述后處理步驟中水的用量是焙燒后固體質量的8-12倍。

進一步地，所述后處理步驟中多羥基醇的用量是焙燒后固體質量的8-12倍。

進一步地，所述多羥基醇溶液的質量濃度為5-15％。所述多羥基醇為乙二醇，丙三醇，三羥甲基乙烷或木糖醇。

進一步地，所述預處理步驟中的酸溶液為硝酸溶液，鹽酸溶液，醋酸溶液或檸檬酸溶液。

進一步地，所述酸溶液的質量濃度為5-30％。

進一步地，所述焙燒步驟中堿金屬化合物為堿金屬的硝酸鹽，碳酸鹽，乙酸鹽或堿。