Recovery of vanadium and molybdenum from spent petrochemical catalyst by microwave-assisted leaching

The study of the leaching of vanadium(V) and molybdenum(Mo) from spent petrochemical catalysts in sodium hydroxide(NaO H) medium was performed using two approaches, namely, conventional leaching and microwave-assisted leaching methods. The influence of microwave power, leaching time, leaching temperature, and NaOH concentration on the leaching efficiency of spent petrochemical catalyst was investigated. Under microwave-assisted conditions(600 W, 10 min, 90°C, 2.0 mol·L^(-1) NaOH, and 0.20 g·mL^(-1) solid–liquid ratio), the leaching efficiencies of V and Mo reached 94.35% and 96.23%, respectively. It has been confirmed that microwave energy has considerable potential to enhance the efficiency of the leaching process and reduce the leaching time. It is suggested that the enhancement of the leaching efficiencies of V and Mo can be attributed to the existence of a thermal gradient between solid and liquid and the generation of cracks on the mineral surface.

Chemical Treatment to Recover Molybdenum and Vanadium from Spent Heavy Gasoil Hydrodesulfurization Catalyst

Large quantities of spent hydrodesulfurization (HDS) catalysts are available from petrochemical industry. Disposal of spent catalyst is a problem as it falls under the category of hazardous industrial waste due to its vanadium concentration. Most of these catalysts are usually supported on alumina containing a variable percentage of elements such as nickel or molybdenum. Hence these catalysts contain environmentally critical, and economically valuable metals such as molyb denum, vanadium, and, nickel. In this paper, a spent HDS catalyst was treated with caustic soda solution. Parameters such as temperature, time, and NaOH solution concentration have been studied thoroughly, in order to settle the appropriate conditions for the maximum recovery of molybdenum and vanadium. Under the best leaching conditions (20 %w NaOH, room temperature, 2 h) about 95% recovery of Mo and V was achieved, and the recovery of nickel obtained was of 99% in the form of NiAlO4.

废SCR催化剂含钒砷碱浸液选择性分离工艺

碱浸法被广泛应用于从废脱硝催化剂中浸取回收钒、钨等有价资源。由于钒和砷的化学性质相似,在碱浸过程中,砷与钒一同溶解到浸出液,导致后续钒元素回收困难,并且处理过程产生有毒废水,危害环境安全。提出了同步钙沉—酸溶—铁盐除砷—钙盐沉钒工艺,在钙沉过程中,通过加入氢氧化钙将钒和砷转化为钒酸钙和砷酸钙固定下来,实现了钒砷高效沉淀与碱溶液回收。酸溶后,采用硫酸亚铁沉淀法实现了酸液中钒砷的有效分离,砷以砷酸铁的形式固定在沉淀渣中。最佳工艺条件为:H 2O 2预氧化30 min、溶液初始pH=3.0、反应温度30℃、反应时间3 h。砷的沉淀率为97.26%,钒的损失率为1.84%。向获得的含钒滤液中加入氢氧化钙得到钒酸钙。该工艺实现了废SCR脱硝催化剂碱性浸出液中钒、砷的高效分离,同时实现了高碱度溶液的回收。

微波辅助氢氧化钠浸出废SCR催化剂中的钨和钒

针对某SCR脱硝催化剂中W和V的高效浸出,研究了采用微波辅助氢氧化钠浸出废SCR催化剂中的W和V。结果表明:在微波功率600 W、反应时间1 h、反应温度60℃、氢氧化钠浓度40%、液固体积质量比7.5/1条件下,SCR脱硝催化剂中的W、V浸出率分别可达89.96%、96.32%;碱浸渣经4 mol/L HCl溶液浸出1 h后,可得到纯度为98.76%的TiO_(2);与传统水浴加热方式相比,微波加热浸出方式不仅可以提高SCR脱硝催化剂对钨和钒的浸出率,同时还可大大缩短试验反应时间,为SCR脱硝催化剂中W和V的绿色有效浸出提供技术支持。

混合酸浸出废脱硝催化剂中钒的动力学研究

钒钛系脱硝催化剂由于长期运行在火电厂高温烟气中,活性会随着运行时间的延长而逐渐下降,使用寿命一般为3~4 a。其中约60%的脱硝催化剂受物理结构破损、机械性能下降等因素影响而不具备再生价值,需作报废处理。对其中有价金属元素的提取是实现报废脱硝催化剂高效资源化利用的重要方式。本文针对无机与有机混合酸溶液回收废脱硝催化剂中钒的过程,分析了浸出过程中的动力学模型,采用宏观动力学的研究方法,探究了浸出过程的控制类型。结果显示,硫酸-草酸混酸浸出废脱硝催化剂中钒的过程为典型的液-固相非催化反应类型,动力学模型为未反应核缩减模型。浸出过程中钒的动力学控制类型为表面化学反应控制,可用动力学方程来拟合,拟合直线的线性相关系数大于0.98,具有很好的线性相关性,该过程的反应活化能为4.53 kJ/mol。

混酸协同浸出火电行业废脱硝催化剂中钒的实验研究

根据《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》有关规定,烟气脱硝过程中产生的废钒钛系催化剂因其毒性对生态环境和人体健康产生有害影响,被列为危险废物(HW50772-007-50),因此对其中有价金属特别是钒金属进行提取是非常重要的技术手段和解决方案。本文考察了不同无机酸与有机酸组合对废钒钛系催化剂中钒元素的浸出效果,在搅拌转速500 r/min、液固比20 mL/g、反应温度110℃和浸出时间5 h的相同条件下,优选出了硫酸−草酸组成的混酸。对该组合进行了工艺优化,结果表明,当液固比为20 mL/g、硫酸浓度为20 wt%、草酸浓度为0.3 mol/L、反应温度为140℃和浸出时间为7 h时,钒元素的浸出率最大为95.65%。在最优工艺条件下得到的浸出渣主要成分为锐钛矿型二氧化钛,对其浸出后的比表面积和孔结构分析,与浸出前的状态相比,浸出渣的比表面积增大了13.5%,平均孔容也有所增加,表明其可以作为原料重新回收利用。

废石化催化剂微波-超声波协同浸出工艺及动力学研究

研究了采用微波-超声波协同氢氧化钠浸出废石化催化剂中的钒和钼,考察了各因素对浸出率的影响,并分析了浸出过程的动力学。结果表明:在无机械搅拌、固液质量体积比0.20 g/1 mL、浸出温度90℃、氢氧化钠浓度2.0 mol/L、微波功率600 W、超声波功率300 W、浸出时间30 min条件下,废催化剂中V、Mo浸出率分别达95.66%、96.28%;微波-超声波协同浸出的表观活化能为18.80 kJ/mol,较常压浸出大幅降低,这与微波选择性加热特性和超声波的空化作用产生高温高压使得化学键断裂有关。

从废石油催化剂中回收钒和钼的试验研究

介绍了苏打焙烧 水浸法从废石油催化剂中提取钒和钼的工艺。通过水解除铝、加氯化铵沉钒和离子交换法富集钼 ,可回收得到较纯的钒酸铵和钼酸铵。试验结果表明 :原料中Na2 CO3 / (V +Mo)的摩尔比为 1.5 ,焙烧温度为 80 0℃、时间为 1h ,用 80℃水浸取 1h ,钒和钼的浸取率分别达到 97.4%和 98.5 %。在pH =8.5 ,加氨系数为 4倍理论量时进行沉钒 ,钒的沉淀率达 98.6% ,而钼的共沉淀率只有 0 .5 % ,产出的V2 O5的纯度达到 98%。

萃取法从废催化剂中提取V_2O_5的研究

以废催化剂为原料 ,先经焙烧活化处理 ,再用还原酸浸—萃取法提取五氧化二钒。研究了萃取液组成、萃取液用量及萃取 p H值等条件对钒回收率的影响。实验结果表明 :以三烷基胺为萃取剂 ,煤油为稀释剂 ,二者比例 30∶ 70～ 6 0∶ 4 0 ,当萃取液与浸取液体积比超过 0 .4∶ 1时 ,萃取钒回收率可达 95

HDS废催化剂碱浸取提钒的动力学研究

用空气焙烧 碱浸取的方法从HDS废催化剂中提取钒 ,研究了分别用Na2 CO3 H2 O、NH4HCO3 H2 O及NH3 ·H2 O浸取焙烧产物中钒的动力学规律。用最小二乘法对实验数据进行非线性回归 ,得到了 3种碱液浸取提钒的动力学方程式。由动力学方程式计算的钒浸取转化率与实验值绝对偏差不超过 6% ,平均偏差小于 3 %。通过比较化学反应与内、外扩散过程阻力的大小 ,证实了在实验条件下 ,浸取过程的控制步骤为化学反应控制。 3种碱液浸取反应的活化能分别为 2 0 .5 0kJ/mol、45 .74kJ/mol和 42 .3

从HDS废催化剂中提取钒和钼的研究

用加碱焙烧—水浸取法从加氢脱硫 (HDS)废催化剂中提取钒和钼。实验结果表明 :当废催化剂平均粒径小于 0 .0 6 0 80 mm,原料摩尔比为 Na2 CO3 / (V+ Mo) =2 .0 ,在温度 112 3K下焙烧2 4 0 min,钒和钼的焙烧浸取收率都可达 90

从废钒触媒中回收钒氧化物

介绍了对废钒催化剂采用稀NH4HCO3 溶液浸出法获得V2 O5和NH4VO3 的实验原理及工艺流程。产品纯度可达 98% ,钒回收率达 91%。研究了回收化学反应的规律性及过程特性 。

废弃SCR催化剂中钒和钨的浸出及回收

采用NaOH溶液一次性浸出废弃SCR催化剂中的钒和钨,并用硫酸对浸出液进行除杂,再利用NH4Cl和硫酸分步对浸出液中的钒和钨进行沉淀回收。在NaOH质量分数40%、液固比8、浸出时间4 h、浸出温度90℃的最佳碱浸条件下,钒和钨的浸出率分别达到90.44%和84.49%。除杂过程的铝去除率达到100%,硅去除率达到77.56%。在沉钒pH为8.0、n(NH_4^+)∶n(V)为4的最佳沉钒条件下,钒回收率达到82.79%。在n(SO_4^(2-))∶n(W)为2的最佳沉钨条件下,钨回收率达到76.41%。

废催化剂中钼和钒的分离

在重油脱硫废催化剂的回收处理过程中,由于钼和钒的化学共性较多,分离较困难,本文着重阐述国内外在此类废催化剂回收处理过程中钼和钒分离的研究进展情况。

焙烧HDS失活催化剂提取钒的动力学

在固定床反应器中 ,用空气焙烧HDS失活催化剂 ,再用碳酸钠水溶液浸取钒和钼。研究了钒焙烧转化率随失活催化剂粒径、焙烧温度及焙烧时间的变化关系 ,结果表明 :实验数据可以用收缩未反应核模型拟合。当催化剂平均粒径小于 6 0 μm ,或在较低反应温度及较低转化率下 ,内扩散阻力可以忽略不计 ,过程受化学反应控制 ;而当平均粒径大于 6 0 μm ,且在较高反应温度及较高转化率下 ,过程同时受化学动力学与内扩散控制。分别导出了 2种情况下焙烧钒的动力学方程式 ,并按方程式计算得到反应温度在 92 3～ 112 3K时的活化能为 5 6 .12kJ·mol-1。

从含钒石油废触媒中提取钒、钼的工艺研究

研究了采用加碱氧化焙烧—水浸—铵盐沉淀钒—溶剂萃取钼—加酸沉淀钼工艺从含钒石油废触媒中回收片状五氧化二钒和四钼酸铵。考察了碱用量、焙烧温度对钒、钼转化率的影响及铵盐用量对钒沉淀率的影响及用三烷基胺溶剂萃取钼过程中的影响因素。试验结果表明,采用该工艺,钒总回收率大于80%,钼总回收率大于85%,产品质量分别达到GB3283—1987冶金级V_2O_5标准和GB3460—1982工业一级钼酸铵标准。经济效益良好,投资回收期短。

用萃取法回收五氧化二钒的研究

用D2EHPA从制备硫酸用的废钒催化剂的还原性硫酸浸出液中萃取钒,硫酸反萃取,反萃取液氧化、氨水中和沉淀钒,沉淀物经煅烧得五氧化二钒产品,其纯度达出口标准。计算钒的总回收率达96％。该工艺流程简单可行,便于实现工业生产。

从重油加氢脱硫废催化剂中回收钼和钒的研究

采用干馏脱油、焙烧脱碳、加压浸出、铵盐沉钒工艺从重油加氢脱硫废催化剂中回收钼和钒,研究结果表明,在氧分压300 kPa、温度150℃、时间2 h、液固比5∶1、NaOH/Mo+V=1.3时,钼的浸出率可达96%以上,钒的浸出率可达95%以上。NH4Cl浓度为80 g/L时,溶液中钒的沉淀率较高,钼沉淀率相对较低。本工艺具有钼、钒回收率高,产品质量好,对环境友好等优点。

含钒废触媒除油制样及五氧化二钒测定方法的研究

废触媒含有大量油渍，粘稠、不易进行分析样品的制备和测定。选用酒精燃烧除油法除去样品中油渍使其成为松散样品，选择样品前处理的最佳温度为500～600℃，对两种测定五氧化二钒方法即直接测定法和两步测定法进行了比较。结果表明，直接测定法测定废触媒中五氧化二钒含量，不需要进行烧失量校正，简化了分析步骤，相对标准偏差为0．18％～0．60％，回收率在98．4％～103．4％之间。分别进行不同实验室之间及ICP—AES法测定结果比较，结果吻合较好，该方法具有较好的适用性和可操作性。

废催化剂中稀有金属钼、钒回收工艺评述

阐述了稀有金属钼的回收方法:空白焙烧—浸出工艺,添加试剂焙烧—水浸工艺,氨浸法,直接氧化浸取法;钒资源的回收方法:无添加剂高温活化—弱碱浸取法,焙烧—水浸取法,还原酸溶—氧化浸取法,一段弱酸浸出—二段弱碱浸出法。并对废催化剂回收利用前景略作了分析。