微波消解-ICP-OES内标法测定废催化剂浸出液中稀土和重金属元素

以钇为内标,建立了微波消解-电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)研究废催化剂浸出液中稀土和重金属元素的方法。通过优化实验条件,标准曲线线性范围为(0.01~2.00)mg·L^(-1),方法检出限为(0.004~0.008)mg·L^(-1),相关系数均大于0.999。废催化剂样品加标回收率为(88.9~109.2)%,测定结果相对标准偏差为(5.0~11.3)%(n=6)。实验结果表明,该方法线性范围宽,溶剂消耗少,受干扰少,准确度高,可以同时测定废催化剂浸出液中La、Ce、Ni、Co、Sb、V。

电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)法测定废催化剂及浸取渣中7种有价元素

工业硫酸废催化剂中含有大量的钒、钠、钾、硫及少量铝、铁、砷物质,常作为钒和碱金属盐提取的重要原料。快速准确测定废催化剂及浸取渣中相关组分含量对其分离提取至关重要。在柱层析分离的基础上,浸取处理后样品中V、Na、S、K的浸出率分别为95.28%、98.39%、98.88%、97.82%,S扫描电子显微镜(SEM)表征结果表明,载体表面及孔道中沉积物溶解消失。同时,采用电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)法进行测定,并确定了各元素的谱线(V 309.311 nm、Na 589.490 nm、K 766.490 nm、S 180.731 nm、Al 394.401 nm、Fe 238.204 nm、As 189.042 nm)。结果表明,各元素的质量浓度在一定范围内与发射强度呈线性、校准工作曲线的线性相关系数除砷为0.999 7外,均大于0.999 9,各元素的检出限为0.004~0.017μg/g,测定结果相对偏差(RSD,n=11)除砷为2.2%,其余元素均小于0.90%,且加标回收率在98.9%~102%。方法准确度及精密度均可以满足工业硫酸废催化剂中多种元素测试要求,为废催化剂浸取分离过程中各元素含量提供数据参考。

钢渣及废催化剂协同制备陶粒的工艺优化

针对钢渣及石油行业废催化剂难以利用的现状,根据钢渣高铁高钙和废催化剂高硅高铝的组分特点,协同利用钢渣和废催化剂制备建筑陶粒,并采用ICP、XRD、FTIR等测定不同组成和不同工艺条件制备的陶粒的性能。研究表明:在钢渣与废催化剂质量比为6∶4,焙烧温度为1 180℃,焙烧时间为30 min的最佳烧成条件下,烧制的陶粒性能优良,陶粒中Cr、Ni和As等重金属元素的浸出结果满足国家标准。该钢渣—废催化剂陶粒主要矿物为镁铝榴石相和尖晶石相,有利于提高陶粒性能,其中尖晶石相又能够很好地包裹重金属,有利于对重金属元素的固结。

FCC废催化剂有价金属提取及无害化处置工艺研究

流体催化裂化(Fluid Catalytic Cracking,FCC)是石油精炼厂的核心工艺,可以将原油中高沸点、高分子量的烃类组分转化为更有价值的汽油、烯烃气体和其他产品。但是,在使用过程中,FCC催化剂容易受到镍污染而失去活性。FCC废催化剂属于危险废物,我国FCC废催化剂产生量大,环境污染风险高,无害化处置压力大。为了提取FCC废催化剂中有价金属,分别开展酸浸试验、还原焙烧-氨浸试验、氯化焙烧试验和还原熔炼试验。结果发现,还原熔炼工艺脱镍效果最好。还原熔炼温度大于1 450 ℃,保温时间为1 h,氧化铁添加量为11%,煤粉添加量为5%时,熔炼渣镍含量小于0.1%,满足相关要求,镍的脱除率大于90%。还原熔炼工艺能够有效提取FCC废催化剂中的有价金属,实现废催化剂的资源化利用,显著降低废催化剂的排放量。

废催化剂综合处理技术现状及前景分析

催化剂被广泛应用于石油化工、医药、新能源以及环境保护等领域,随着工业生产规模的扩大,催化剂的消耗量及废催化剂的产生量也逐年增加。废催化剂含有多种贵金属及有毒有害物质,若未得到有效处理,则会对生态环境和人体健康构成巨大威胁,并造成贵金属等资源的浪费。因此,废催化剂的回收利用对环境和资源都具有重要意义。本文梳理废催化剂综合处理技术的现状,并展望其发展前景,以更好地处理废催化剂,提高资源利用率,保护生态环境。

含钯废催化剂湿法回收富集工艺的研究现状

为降低我国资源对外依存度,国内钯的供应重心逐渐向含钯二次资源的回收利用转移。基于此,本文结合炭载体、氧化铝载体和堇青石载体等常见载体的含钯废催化剂预处理方法,综述湿法回收富集工艺现状。根据载体的不同特性,预处理后的废催化剂采用不同方式进行富集,富集方法包括载体溶解法、活性组分溶解法、全溶解法、置换法、离子交换法和溶液萃取法等。

炼油废催化剂中C10~C40石油烃的提取和分析方法研究

本研究的目的是开发一种高效、环保的提取及分析方法,以实现炼油废催化剂中石油烃的有效回收。研究内容涵盖了溶剂选择、萃取条件优化以及通过GC-FID技术对提取液进行分析的全过程。结果表明,通过优化提取条件,特别是选用二氯甲烷作为萃取溶剂,并调整萃取温度至60°C,可以显著提高石油烃的回收率,达到最高87.6%。

SAPO-34废催化剂的表征及有价元素浸出研究

对MTO过程中产生的SAPO-34废催化剂进行了化学组分和物相分析,失效催化剂中含有8%左右的自由水和残碳,废催化剂的比表面积和孔容相比新鲜催化剂有明显的下降,废催化剂的粒度主要集中在5-20μm,提出了采用焙烧、硫酸浸出的工艺对SAPO-34废催化剂中的有价元素进行浸出,考察了液固比、浸出时间和酸浓度对于铝和磷浸出率的影响,最优浸出条件为硫酸浓度40%,浸出时间4小时、反应温度115℃、液固比10、搅拌转速120 r/min。结果显示,最佳的浸出条件下磷、铝等元素的浸出率分别可达94.6%和99.9%。

工业废催化剂回收贵金属工艺及前处理技术研究

在当前工业化产业化、规模化的发展下对催化剂的需求和质量都有较大的提升,虽然催化剂可以满足工业生产需求,提高生产质量和效率,但是使用周期的延长和化学反应中会影响催化剂的活性,导致催化剂在温度升高的情况出现烧结现象。如果生产中产生了大量的污染物,这些污染物在聚集后会堵塞催化剂孔道,影响其正常使用,对此需要人们及时更换,回收其中的贵金属和氧化物,在加工处理后可以循环利用,从而节约资源,减少污染和破坏。在当前全球产业的发展下,催化剂数量和类型增多,成分也发生了较大的变化,对此需要人们加强重视,科学分析催化剂中的贵金属回收工艺和流程,并根据具体回收情况做好相关处理,有效提高资源利用率。本文主要浅谈工业废催化剂回收贵金属工艺及前处理技术研究,旨在回收废催化剂中的金属物质,科学应用处理技术提高回收效率和质量。

废催化剂的处理和利用

介绍了国内外催化裂化废催化剂(为维持系统催化剂达到应用的活性和选择性水平而定期卸出的平衡 催化剂)的处理和利用技术:①用于装置的开工;②掩埋处理;③经Demet工艺化学脱金属后再利用;④经磁分离分 离出高、低金属含量催化剂,低金属含量催化剂返回利用;⑤作水泥替代原料;⑥用于铺路。此外,介绍了废催化剂 新应用方法的研究情况,如作火焰阻滞剂和微生物生长抑制剂,再晶化制成新的催化剂,以及硫酸铵焙烧法脱金 属等。

从含钯废催化剂中回收钯的工艺设计

含钯催化剂是化工生产中常用的催化剂,其中以氧化铝载体-钯系催化剂用量最大。金属钯属于铂族金属,价格昂贵,因此从失效的含钯废催化剂中回收金属钯,具有重要意义。本文介绍了一种从煤化工废催化剂中回收钯的工艺设计,将废催化剂采用焙烧、浸出、澄清、树脂交换、解吸、沉钯以及钯精制等工序进行处理,得到海绵钯产品,纯度大于99.9%,钯的回收率约为98%。该工艺具有技术先进,设备简单,能耗低、环境影响小、劳动条件较好、金属回收率高等优点,既可用于处理含钯废催化剂,也可用于处理含铂废催化剂。

从废催化剂氨浸渣中综合回收钒和钼的研究

采用加碱焙烧-水浸法从废催化剂氨浸渣中提取钒、钼,通过净化、萃取、铵盐沉钒、加酸沉钼和煅烧,可回收得到较纯的V2O5和MoO3产品。试验结果表明:在焙烧温度750℃,碳酸钠用量15%,焙烧时间45 min,水浸温度80℃,时间15 min,液固比2∶1条件下,钒、钼的浸取率可分别达90.13%和91.38%。浸出液经净化除杂后,采用20%(原子分数)三烷基胺(N235)萃取钒钼,在优化条件下,钒、钼的一级萃取率可分别达到99.22%和99.80%;用10%(质量分数)氨水进行反萃,反萃水相中钒、钼浓度分别达到22.81和118.63 g.L-1。反萃水相先用铵盐沉淀法沉钒,再用酸沉法沉钼,钒钼分离效果较好,制取的V2O5和MoO3产品纯度分别达98.06%和99.08%。整个回收工艺中,钒和钼的总回收率分别为87.28%和89.43%。

从废催化剂中回收铂族金属的湿法工艺研究

铂族金属已被广泛地应用于各种催化剂中,废催化剂是再生回收铂族金属的重要原料。本文介绍了近年来采用预处理、溶浸、分离和提取等湿法冶金过程,从废催化剂中回收铂族金属的方法和技术,并对这些方法的优缺点进行了比较。

含铂废催化剂综合利用技术进展

化工领域产生的大量含铂废催化剂是重要的二次铂资源,对其进行回收利用具有很大的经济价值。不同类型的铂催化剂适合不同的回收工艺。目前Pt/C型废催化剂的回收主要采用载体燃烧法富集贵金属组分,然后通过湿法冶金工艺对粗铂进行精炼。Pt/Al2O3负载型催化剂的回收工艺主要包括湿法和干法,根据催化剂性质的差异,湿法分为溶解载体法(酸溶和碱溶)、选择性浸出活性组分法(酸浸出和氰化物浸出)和催化剂全溶法(酸溶);干法主要包括加热挥发法和熔融置换法,干法工艺流程短,但对设备的要求非常高,投资也很大。Pt合金催化剂的回收主要有炉灰回收法、过滤回收法和捕集网回收法,其中捕集网回收法是最简单高效的方法,是合成氨最佳的催化剂回收工艺。今后的研究方向应是缩短工艺流程,减少环境污染,尤其要减少回收过程中的碳排放。可以采用特殊的溶剂对废催化剂进行脱碳和脱硫预处理,以代替高温焙烧预处理。此外,国家应该统一规划废铂催化剂回收产业,尽快建立技术水平高、工艺路线合理、无三废排放的规模化废催化剂回收基地。

从废催化剂中综合提取钒和钼

用X射线衍射分析了石油精炼废催化剂的性质,用脱油-自然氧化-水热浸出钒和钼-苛性钠水热浸出氧化铝的工艺研究了浸出剂、温度、时间、粒度对浸出率的影响。试验表明:碳酸钠明显优于氢氧化钠。碳酸钠溶液浸出废催化剂中钒和钼时,浸出率与温度、时间、粒度均成正相关关系,其中以温度对浸出率的影响最大。碳酸钠浓度对钒的浸出率影响明显,而对钼的浸出率几乎没有影响。取碳酸钠浓度125 g.L-1,亚硝酸钠浓度62.5 g.L-1,废催化剂粒度0.12 mm,温度150℃,水热浸出1 h,钒、q钼的一次浸出率均达到90%以上。

FCC废催化剂对水中铜(Ⅱ)的吸附

利用ＦＣＣ废催化剂吸附去除废水中的Ｃｕ＾２＋，考察了振荡时间，温度和ｐＨ值对Ｃｕ６３＋在ＦＣＣ废催化上吸收的影响，探讨了吸附机理，并对吸附及吸附剂可再生性作了考察。结果表明，振荡时间，温度及ｐＨ值对Ｃｕ＾２＋的吸附效果影响较大。Ｃｕ＾２＋在ＦＣＣ废催化上的吸附符合Ｆｒｅｕｎｄｌｉｃｈ和Ｌａｎｇｍｕｉｒ模式，吸附呈单分子层形式且易进行，吸附机理是靠静电引力发生交换吸附及化学键力形成羟基络合物而吸附。

以催化裂化废催化剂粉合成超细Y型分子筛

针对催化裂化(FCC)废催化剂细粉带来的环境污染和未开发利用的现状,以此为原料合成了小晶粒Y型分子筛,并采用X射线衍射、扫描电镜、29Si和27Al固体核磁共振和激光粒度分析等技术对样品进行了表征.结果表明,以FCC废催化剂细粉为原料可以合成粒径为200nm左右的Y型分子筛,且制备过程中原料的活化方法和导向剂对所得样品结构影响很大.对原料采用碱熔活化,并在合成体系中加入导向剂,所得Y型分子筛的相对结晶度提高,比表面积增大,粒度减小.

烧结-溶出法从废催化剂中回收铂

采用烧结-溶出法溶解废催化剂中氧化铝基体,使铂富集,进而从不溶渣中回收铂。研究结果表明:废催化剂于600℃焙烧1 h,炭残余量为0.54%,脱炭率达到92.66%;烧渣按配料分子比1.2配料,800℃烧结反应2 h,熟料于95℃热水溶出10 min,一次烧结-溶出,渣率为5.04%,氧化铝溶出率为98.10%,氧化钠溶出率为99.25%,铂富集了17.87倍。

FCC废催化剂细粉合成超细Y型分子筛

以FCC废催化剂细粉为原料,通过向合成体系中引入无机盐、调变碱度和结晶温度,可以控制Y型分子筛的粒径,得到了大比表面积超细Y型分子筛。以减压蜡油(VGO)为原料油,考察了超细Y型分子筛粒径对催化剂催化裂化反应性能的影响。结果表明,合成体系中引入NaCl可以显著降低Y型分子筛的粒径,较高的碱度和较低的合成温度有利于构建超细Y分子筛的骨架结构;减小分子筛的粒径可以提高轻油的选择性和重油转化率,以及催化剂的抗积炭性能;合成的超细分子筛还显示了优良的水热稳定性。

FCC废催化剂的改性及其对重金属离子的吸附性能

采用酸洗的方法改性FCC废催化剂。采用XRD、BET手段表征改性前后FCC废催化剂的结构和比表面积,并测试了改性FCC废催化剂对重金属离子的吸附性能。结果表明,改性的FCC废催化剂比表面积和孔体积都有增加,中、大孔孔体积增加更多;对重金属离子均具有较强的吸附作用,对Cu2+、Zn2+、Ni2+吸附作用的强弱依次为Cu2+、Zn2+、Ni2+。当温度25℃、固/液质量比1/500、pH值为5.0、吸附时间6 h时,改性的FCC废催化剂对Cu2+、Zn2+、Ni2+的吸附量分别为26.36、24.43和17.24 mg/g。