一种废钒催化剂回收利用的方法技术

一种废钒催化剂回收利用的方法，涉及到环保技术领域和催化剂制备领域。本发明专利技术通过将废钒催化剂碾磨后，通过酸浸使钒、钾转移至液相，浸渣中的硅经碱中和后回收，含有钒、钾的液相用碱溶液调成一定pH值后与硅藻土进行混合，再经过挤条成型、干燥、煅烧得到钒催化剂。本发明专利技术将废钒催化剂中的硅分离，同时实现了钒、钾的回收利用制得钒催化剂，具有工艺简单，绿色环保、经济价值高的优点。

A method of recycling waste vanadium catalyst

The invention relates to a recycling method of waste vanadium catalyst, which relates to the field of environmental protection technology and catalyst preparation. After grinding the vanadium catalyst, the vanadium and potassium is transferred to the liquid phase by acid leaching, the silicon in the leaching residue is neutralized after alkali neutralization, and the liquid containing vanadium and potassium is mixed with the diatomite after the solution of the alkali solution of vanadium and potassium into a certain pH value, and then the vanadium catalyst is obtained by extrusion, drying and calcining. The invention can separate the silicon from the waste vanadium catalyst and realize the vanadium catalyst for the recovery and utilization of vanadium and potassium, which has the advantages of simple process, green environmental protection and high economic value.

【技术实现步骤摘要】
一种废钒催化剂回收利用的方法
一种废钒催化剂回收利用的方法，涉及到环保
和催化剂制备领域。
技术介绍
硫酸工业生产装置会产生大量的废钒催化剂，是非常难以处理的危废。废钒催化剂主要组成为五氧化二钒（5％-8％）、硫酸钾（20％～25％）、二氧化硅（70％-75％），如果能将这些成分回收或者回收利用，不仅可以缓解废催化剂造成的污染，还能取得良好的经济效益。硅酸钠俗称泡花碱、水玻璃，液体硅酸钠为无色、略带色的透明或半透明粘稠状液体。固体硅酸钠为无色、略带色的透明或半透明玻璃块状体。它是一种矿黏合剂广泛应用于普通铸造、精密铸造、造纸、陶瓷、粘土、选矿、高岭土、洗涤等众多领域。目前，废钒催化剂的回收利用方法主要是通过碱溶浸取法和酸溶浸取法分别分离出钒钾硅，其操作过程需要反复进行酸碱溶解、过滤、萃取等工序，不仅产生大量废酸废碱，还需要大量使用有机萃取剂。如于少明等公开的专利CN102491419A“一种废钒催化剂综合回收利用的方法”，将废钒催化剂通过还原酸浸，将钒、钾转移至液相中，含SiO2沉淀通过碱溶制备回收液体硅酸钠，液相中的钒、钾加入碱液实现钒与钾的分离，再通过沉淀、蒸发、结晶分别制备V2O5和K2SO4。郝喜才等公开了专利CN103789550A“废钒催化剂中钒钾硅的回收方法”，先对废钒催化剂进行水浸、还原酸浸，硅存在于浸渣中，与浸出液中的钒和钾分离。浸出液的萃余相经蒸发结晶制取硫酸钾回收钾，萃取相经反萃取、沉钒和焙烧等工序制备五氧化二钒回收钒。这些废钒催化剂的回收利用方法的工艺步骤都很复杂，而且废钒催化剂中的钒钾硅不能完全回收利用，处理过程会产生二次污染。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决废钒催化剂难以处理回收的问题，提出一种废钒催化剂回收利用的方法，使用酸溶液将钒、钾与硅分离，然后将钒、钾调整pH值后用于制备钒催化剂，分离出的硅副产硅酸钠溶液，具有工艺过程简单，绿色环保，经济价值高的特点。本专利技术的技术方案：一种废钒催化剂回收利用的方法，包含以下流程：（1）将废钒催化剂碾磨至粒径小于400μm，加入硝酸溶液使废钒催化剂充分溶解，过滤后分别得到滤液和滤渣；（2）滤液用KOH溶液调节pH值，加入硅藻土后搅拌混合均匀，再用挤条机成型，经过干燥、煅烧后得到钒催化剂；（3）滤渣加入到NaOH溶液中，经过一段时间反应后过滤，得到的滤液便是硅酸钠溶液。作为本专利技术进一步改进的技术方案，所述流程（1），还包括硝酸溶液的浓度为5-50wt％，进一步优化为10-40wt％，废钒催化剂与硝酸溶液质量比为1:1-1:5，进一步优化为1:2-1:4。作为本专利技术进一步改进的技术方案，所述流程（2），还包括KOH溶液浓度为10-30wt％，pH值为1-4，进一步优化为2-3。作为本专利技术进一步改进的技术方案，所述流程（2），还包括硅藻土加入量与滤液质量比为10:3-10:6，混合时间为20-60min，进一步优化为30-50min。作为本专利技术进一步改进的技术方案，所述流程（2），还包括干燥温度为120-180oC，干燥时间为6-10h。作为本专利技术进一步改进的技术方案，所述流程（3），还包括NaOH溶液的浓度为5-30wt％，滤渣与NaOH溶液质量比为1:1-1:5，进一步优化为1:1-1:3。作为本专利技术进一步改进的技术方案，所述流程（3），还包括反应温度为50-100oC，反应时间为1-5h，进一步优化为1-3h。有益效果①本专利技术利用废钒催化剂中的钒钾制备钒催化剂，分离出硅制备硅酸钠溶液，将废钒催化剂完全利用；②本专利技术不产生废酸废碱，具有工艺简单，绿色环保、经济价值高的优点。附图说明图1为本专利技术实施例废钒催化剂回收利用流程示意图。具体实施方式以下实施例中钒催化剂活性测定条件：直径为40mm的不锈钢反应管，催化剂填充量为30ml，SO2浓度为10%，空速3600h-1，反应温度为485oC，测定初始活性；升温至700oC耐热5h后，降温至485oC测定耐热后活性。工艺流程见图1。实施例一将5Kg废钒催化剂碾磨至粒径小于400μm，加入25wt％硝酸溶液15Kg，使废钒催化剂充分溶解，过滤后分别得到滤液和滤渣。滤液用20wt％KOH溶液调节pH值至3，加入32.5Kg硅藻土后搅拌混合均匀，再用挤条机成型，经过干燥、煅烧后得到钒催化剂，活性测试结果表明初始活性为89%，耐热后活性为84%。滤渣加入到10Kg20wt％NaOH溶液中，80oC下反应2h后过滤，得到的滤液便是硅酸钠溶液，回收率为94.6%，氧化钠含量为7.9%，二氧化硅含量为26%。实施例二将8Kg废钒催化剂碾磨至粒径小于400μm，加入30wt％硝酸溶液30Kg，使废钒催化剂充分溶解，过滤后分别得到滤液和滤渣。滤液用30wt％KOH溶液调节pH值至2，加入51Kg硅藻土后搅拌混合均匀，再用挤条机成型，经过干燥、煅烧后得到钒催化剂，活性测试结果表明初始活性为90%，耐热后活性为83%。滤渣加入到20Kg25wt％NaOH溶液中，90oC下反应2.5h后过滤，得到的滤液便是硅酸钠溶液，回收率为95.3%，氧化钠含量为8.1%，二氧化硅含量为26.4%。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种废钒催化剂回收利用的方法，其特征在于，包含以下流程：（1）将废钒催化剂碾磨至粒径小于400μm，加入硝酸溶液使废钒催化剂溶解，过滤后分别得到滤液和滤渣；（2）滤液用KOH溶液调节pH值，加入硅藻土后搅拌混合，再用挤条机成型，经过干燥、煅烧后得到钒催化剂；（3）滤渣加入到NaOH溶液中并发生反应，反应后过滤，得到的滤液是硅酸钠溶液。

【技术特征摘要】
1.一种废钒催化剂回收利用的方法，其特征在于，包含以下流程：（1）将废钒催化剂碾磨至粒径小于400μm，加入硝酸溶液使废钒催化剂溶解，过滤后分别得到滤液和滤渣；（2）滤液用KOH溶液调节pH值，加入硅藻土后搅拌混合，再用挤条机成型，经过干燥、煅烧后得到钒催化剂；（3）滤渣加入到NaOH溶液中并发生反应，反应后过滤，得到的滤液是硅酸钠溶液。2.如权利要求1所述废钒催化剂回收利用的方法，其特征在于，所述流程（1）中硝酸溶液的浓度为5-50wt％，废钒催化剂与硝酸溶液质量比为1:1-1:5。3.如权利要求1所述废钒催化剂回收利用的方法，其特征在于，所述流程（2）中KOH溶液浓度为10-30wt％，pH值为1-4。4.如权利要求1所述废钒催化剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢天明，田先国，董天雷，殷惠琴，贺健，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，南化集团研究院，
类型：发明
国别省市：江苏,32