[發明專利]一種催化提取廢舊催化劑中釩鉬鎳的方法

有效

• 申請號: 202110726100.2
• 申請日: 2021-06-29
• 公開（公告）號: CN113430382B
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發明（設計）人: 王少娜;李會泉;杜浩;陳炳旭;陳樹軍;王寶華;王興瑞;李蘭杰
• 申請（專利權）人: 中國科學院過程工程研究所
• 主分類號: C22B7/00
• 分類號: C22B7/00;C22B34/22;C22B34/34;C22B23/00
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 王艷齋

本發明公開了一種催化提取廢舊催化劑中釩鉬鎳的方法，所述方法在常壓下將氧化性氣體經曝氣通入廢舊催化劑、硫酸銨溶液和添加劑混合而成的反應漿料中，實現廢舊催化劑中釩、鉬和鎳的同步高效浸出，得到了含有釩、鉬和鎳的硫酸銨浸出液以及含鋁尾渣，實現了廢舊催化劑的資源化利用。

技術領域

本發明屬于固廢回收技術領域，特別涉及一種催化提取廢舊催化劑中釩鉬鎳的方法。

背景技術

加氫脫硫(HDS)催化劑主要用于石油精煉行業中去除重油中的鎳、釩、硫和氮，在使用過程中由于結焦、燒結，或者硫化物的沉積以及催化劑中活性因子的流失或變性，最終導致了催化劑的失活。失活的催化劑含有高品位的釩、鉬和鎳，釩含量約為0.5～15wt％，鉬含量約為3～12wt％，鎳含量約為1～5wt％，具有極高的回收價值。用于輕質原油HDS催化劑使用年限一般為1～3年，而重油HDS催化劑的使用壽命僅為0.5～1年，據統計，世界上每年生產的廢棄催化劑約有80萬噸，其中廢棄HDS鋁基催化劑約有12萬噸。

由于廢HDS催化劑特殊的金屬賦存形式，目前主要采用火法、濕法或兩者相結合的方式對廢催化劑進行回收，其中以廢催化劑鈉化焙燒/空白焙燒，焙燒熟料浸出工藝為主。CN112301227A、CN102050492A、CN102041388A分別公開了鈉化焙燒-堿浸工藝、鈉化焙燒-水浸工藝、鈉化焙燒-酸浸工藝，用于逐步回收廢催化劑中的釩、鉬、鎳。以鈉化焙燒為例，是通過添加鈉鹽，將不溶性的釩、鉬、鋁轉化成可溶性的鈉鹽，從而實現釩、鉬、鋁與鎳從催化劑中的浸出，再通過傳統的分離手段逐步實現釩、鉬、鋁、鎳的分離。CN101631598A公開了一種從石油脫硫用廢催化劑中回收有價金屬的方法，該方法采用空白焙燒-堿浸工藝實現了釩、鉬、鋁與鈷、鎳的初步分離。盡管焙燒-浸出工藝金屬回收效率高，但是無法避免SO₂、CO₂等廢氣的產生，且高溫焙燒會造成大量能源損耗，產生大量的高鹽廢水，環境代價高。

基于焙燒-浸出存在的問題，廢催化劑直接浸出工藝逐漸成為技術發展趨勢。

CN103290223A公開了一種廢催化劑多金屬綜合回收的方法，該方法通過先濃硫酸熟化，后稀硫酸浸出的方式實現廢催化劑中釩與其他金屬的分離。通過火法熔煉實現了鎳、鈷、鉬與其他雜質的分離。再通過加壓酸浸的方式選擇性地回收了熔煉锍相中的鎳、鈷和鉬。該工藝在浸出過程中會產生大量的氣體以及酸霧，工作條件差，設備易被腐蝕。

CN101500944A公開了一種從廢催化劑中回收金屬的方法，該方法采用空氣氧化加壓浸出的方式直接將釩以偏釩酸銨的形式浸出，鉬、鎳則留存在溶液中，通過液/液萃取進行分離。該工藝有效避免了SO₂等廢氣的產生，然而加壓浸出工藝對設備的要求較高，存在無法擴大生產等問題。

CN111057856A公開了一種浸出回收催化劑中鈷、鎳、鉬的方法，該方法采用銅粉作為催化劑，濃硫酸與亞硝酸鈉作為氧化介質，通過氧化反應與置換反應實現鎳鈷與鉬的分離。該工藝由于引入新的離子，導致后期分離困難，渣中銅含量過高等問題。

綜上所述，現有廢舊催化劑的回收處理方法中存在各種各樣的問題，亟待開發對設備腐蝕性要求低、能耗相對較低且工藝流程簡單的廢舊催化劑處理方法。

發明內容

鑒于現有技術中存在的問題，本發明的目的在于提供一種催化提取廢舊催化劑中釩鉬鎳的方法，所述方法可在常壓下進行，反應條件溫和，廢舊催化劑中的釩、鉬和鎳的浸出率高，處理流程簡單，操作環境好，無粉塵、廢氣生成，且硫酸銨介質可循環利用。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

本發明提供了一種催化提取廢舊催化劑中釩鉬鎳的方法，所述方法包括如下步驟：

(1)混合廢舊催化劑、硫酸銨溶液和添加劑，得到反應漿料；所述廢舊催化劑中含有釩、鉬和鎳；