[發明專利]一種廢FCC催化劑和粉煤灰耦合資源化利用的方法

在審

• 申請號: 201910574751.7
• 申請日: 2019-06-28
• 公開（公告）號: CN110255937A
• 公開（公告）日: 2019-09-20
• 發明（設計）人: 張一敏;張若冰;蔡震雷
• 申請（專利權）人: 武漢科技大學
• 主分類號: C04B12/00
• 分類號: C04B12/00;C04B7/26
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 張火春

本發明涉及一種廢FCC催化劑和粉煤灰耦合資源化利用的方法。其技術方案是：將20～40wt％的廢FCC催化劑、30～50wt％的粉煤灰和25～50wt％的固體堿激發劑混合均勻，得到混合料粉體；按所述混合料粉體∶水的質量比為1∶0.2～0.4，將水加入所述混合料粉體中，于70～90℃攪拌，得到混合料激發凝膠；再將所述混合料激發凝膠倒入模具中，將所述模具中的混合料激發凝膠用振動棒振動或將所述模具置于振動臺上振動，養護，脫模，室溫養護，制得凝膠固化材料。本發明工藝簡單、環境友好、生產成本低和附加值高，將廢FCC催化劑與粉煤灰經耦合資源化利用所得到的凝膠固化材料抗壓強度高和耐高溫性強，可用作建筑材料、耐火材料和重金屬固封材料等。

技術領域

本發明屬于固體廢棄物資源化利用技術領域。具體涉及一種廢FCC催化劑和粉煤灰耦合資源化利用的方法。

背景技術

流化裂化催化(Fluid Catalytic Cracking，FCC)工藝在石油煉制(簡稱煉油)行業中占有重要地位，而FCC催化劑在該工藝中扮演著重要角色。由于廢FCC催化劑沉積有重金屬元素，2016年廢FCC催化劑被列入了新發布的《國家危險廢物名錄》。廢FCC催化劑的處理給煉油企業帶來較大的經濟壓力，而填埋也會造成一定的資源浪費和環境污染。因此將廢FCC催化劑資源化利用成為一個亟待解決的問題。

隨著電力工業的發展，燃煤電廠的粉煤灰排放量逐年增加，粉煤灰成為我國當前排量較大的工業廢棄物之一。大量的粉煤灰若不及時處理就會產生揚塵，污染大氣；而其中的有毒化學物質還會對人體和生物造成危害。故粉煤灰的資源化利用亦是科技人員所關注的問題之一。

“一種粉煤灰資源化利用的處理方法”(CN107721267A)將粉煤灰先經重力分選，提取漂珠；再將提取漂珠后的粉煤灰尾灰作為生產鐵礦的原料，回收鐵精礦；再將提鐵后的低鐵粉煤灰加水泥或電石渣，生產免燒磚。該發明雖能有效的將粉煤灰資源化利用，但生產過程較為復雜、成本高和容易造成揚塵等環境污染。

“一種廢FCC催化劑資源化利用的方法”(CN108993531A)將廢FCC催化劑與粘土和TiO₂混合，烘干，研磨，將研磨料置入圓盤造粒機，向研磨料噴灑占催化劑原料10～15wt％的過渡金屬鹽水溶液，造球，烘干，燒結，制得臭氧催化劑。該方法能將廢FCC催化劑有效資源化處理，但所制得的產品用途較為單一，產品品質不高，經濟效益不好。

Erich D.Rodríguez等(Erich D.Rodríguez，Susan A.Bernal.Geopolymersbased on spent catalyst residue from a fluid catalyticcracking(FCC)process，Fuel 109(2013)493–502)采用廢FCC催化劑制備地聚合物。但制備過程只針對特定的FCC催化劑進行利用，對原料的選擇不具有普適性。

上述技術均旨在處理單一固體廢棄物，工藝較為復雜、生產成本高、容易造成環境污染。所得到的產品用途較為單一和產品品質不高。

發明內容

本發明旨在克服現有技術的缺陷，目的是提供一種工藝簡單、成本低、環境友好和附加值高的將廢FCC催化劑和粉煤灰耦合資源化利用的方法，用該方法得到的凝膠固化材料抗壓強度高、耐高溫性強和產品用途廣泛。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案的步驟是：

第一步：將20～40wt％的廢FCC催化劑、30～50wt％的粉煤灰和25～50wt％的固體堿激發劑混合，攪拌均勻，得到混合料。

第二步：按所述混合料∶水的質量比為1∶0.2～0.4，將所述水加入所述混合料中，在70～90℃條件下攪拌均勻，得到混合料激發凝膠。