[發明專利]一種失效含銀廢催化劑清潔回收與資源化利用方法

在審

• 申請號: 202110575865.0
• 申請日: 2021-05-26
• 公開（公告）號: CN113308609A
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發明（設計）人: 張邦勝;劉貴清;張保明;王芳;解雪;張帆;龔衛星;吳祖璇;劉昱辰;張仲皓;李梅
• 申請（專利權）人: 江蘇北礦金屬循環利用科技有限公司
• 主分類號: C22B11/00
• 分類號: C22B11/00;C22B7/00;C01B21/38
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 錢超

本申請公開了一種失效含銀廢催化劑清潔回收與資源化利用方法，從失效含銀廢催化劑濕法回收硝酸溶解過程中，采用稀硝酸和添加氧化劑進行溶解銀，利用稀硝酸與銀反應生成NO，能夠被添加劑迅速氧化成NO₂，進而溶解于水形成HNO₃，通過反應釜的循環和噴淋裝置，對反應過程中的溶液進行循環和噴淋，可促使產生的NOx更好地被溶解于水中形成硝酸加以循環利用，可以有效地減少硝酸試劑消耗量，從源頭防止NO_x氣體的形成。本發明對硝酸銀浸出液采用鹽酸沉銀，反應產物除生成銀鹽外，同時生成硝酸，可作為中間液循環使用，也可以減少硝酸的消耗量。

技術領域

本發明屬于廢舊資源綜合利用技術領域，尤其涉及一種失效含銀廢催化劑清潔回收與資源化利用方法。

背景技術

銀作為貴金屬中的一種，具有良好的電學、光學、磁學和催化性能，在廢生產生活中有著廣泛應用。作為催化劑，銀是多種氧化反應催化劑的活性組分，如乙烯氧化制環氧乙烷、甲醇氧化制甲醛和乙二醇的催化劑等。目前，我國環氧乙烷銀催化劑的裝填量約為2400噸，其載體多以α-氧化鋁或富鋁紅柱石，載銀量約9％～15％；甲醇氧化制甲醛，間二甲苯氨氧化制間二甲苯腈往往采用電解銀或浮石銀催化劑，浮石銀催化劑是通過硝酸銀浸泡浮石高溫焙燒而成，其載體為氧化硅和氧化鋁，活性組分銀含量在38％～42％。銀作為化工催化劑主要用于乙烯氧化制環氧乙烷，甲醇氧化制甲醛及生產乙二醇等，一般使用2～3年后，其催化活性降低或失去，必須報廢更換。我國每年更換的銀失效催化劑約800～1000噸，大部分失效含銀催化劑銀含量都在10％～20％，少數在40％左右，含銀廢催化劑成為非常重要的銀二次資源。

銀失效催化劑載體成分復雜，形狀各異，如球狀、蜂窩狀和顆粒狀、空心圓柱狀等。因此，銀二次資源處理工藝千差萬別。目前，工業上對固體含銀廢料的回收主要分為火法和濕法兩種。火法回收金屬銀原料適應性強，流程簡單，但耗能高，回收率低，同時產生較大污染，常需要使用環境風險很大的金屬鉛作為捕集劑，產品純度也不能滿足廢應用，往往需要進一步的電解精煉。因此，廢上通常采用濕法回收工藝。其中，使用較為普遍的是硝酸浸出法。這種方法利用硝酸銀易于硝酸、不能溶解α－Al₂O₃反應的特點，將氧化鋁載體與銀分離。但無論是濃硝酸還是稀硝酸，在浸出銀的過程中都會發生下列反應：

Ag+2HNO₃＝AgNO₃+NO₂+H₂O

3Ag+4HNO₃＝3AgNO₃+NO+2H₂O

在這個過程中，無論采用濃硝酸還是稀硝酸，不可避免地產生大量的NO_X氣體，對操作工人健康造成很大危害，對環境污染極為嚴重。同時，生產過程中硝酸的過量使用，也會產生大量含硝酸鹽廢水。這些問題成為制約該行業發展的瓶頸。

本發明針對硝酸浸出法工藝中存在的問題，開發一種新型綠色循環清潔生產技術用于含銀廢料的回收，有效解決硝酸浸出過程中氮氧化合物溢出的難題，有效降低硝酸的使用量，推進整個行業的綠色發展。

發明內容

解決的技術問題：

針對現有技術的不足，本申請提供了一種失效含銀廢催化劑清潔回收與資源化利用方法，解決了目前存在的對操作工人健康造成很大危害、對環境污染極為嚴重、產生大量含硝酸鹽廢水等難題。

技術方案：

為實現上述目的，本申請通過以下技術方案予以實現：