失效含稀土催化剂处理方法技术

本发明专利技术属于催化剂处理技术领域，具体涉及一种失效的含稀土催化剂处理方法。失效的含稀土催化剂处理方法，包括以下的步骤：(1)失效含稀土催化剂与碱性溶液反应，过滤，得到含钒溶液和第一滤饼；(2)第一滤饼与硫酸、还原助剂反应，过滤，得到第二滤饼和第一滤液；(3)第二滤饼与硫酸、还原助剂反应，过滤，得到第二滤液；(4)将第一滤液和第二滤液混合，再加入沉淀剂沉淀，过滤，得到含铝、镍的滤液；(5)在(4)中含铝、镍的滤液中加入硫化物，过滤，得到硫化镍和含硫酸铝的滤液。

Treatment method of invalid rare earth containing catalyst

【技术实现步骤摘要】
失效含稀土催化剂处理方法
本专利技术属于催化剂处理
，具体涉及一种失效的含稀土催化剂处理方法。
技术介绍
关于催化剂的回收处理，以下专利文献作过披露：CN107012331A披露了一种从含钼钒废催化剂中回收钒的方法，其特征在于，包括以下步骤：S101：在含钼钒废催化剂溶液中加入铵盐后混合均匀，待充分沉淀后过滤，得到滤渣偏钒酸铵和沉钒母液；S102：将所述沉钒母液采用丙烯腈系螯合树脂进行吸附，分离得到负载钒的树脂和吸附尾液；S103：将所述负载钒的树脂解吸得到含钒解吸液和贫钒树脂。CN108467939A公开了一种从废镍钼催化剂中回收镍、钼的方法，其特征在于，按以下步骤进行：(1)将待处理的废镍钼催化剂进行一段低温氧化焙烧，烧掉废催化剂上的积碳积硫物质，同时使废催化剂中的有价金属硫化物转化为有价金属氧化物；(2)将步骤(1)所得一段焙烧料与碳酸钠按照摩尔比1：1.1～1.2混合均匀后，在高温下进行二段碱焙烧，使有价金属氧化物转化为可溶性的钠盐；(3)用80℃～95℃热水浸取步骤(2)所得二段焙烧料，浸出后将矿浆过滤，得到浸出渣和浸出液；(4)将步骤(3)所得浸出渣洗涤至中性后置于质量分数为20％～30％的硫酸溶液中进行酸浸出，将酸浸出得到的硫酸镍溶液直接蒸发结晶，液固分离得到硫酸镍产品；(5)将步骤(3)所得浸出液经净化除杂、固液分离得到滤渣和含钼铝的碱性滤液，滤渣与步骤(1)所得一段焙烧料一起进行二段焙烧，滤液集中处理；(6)向步骤(5)所得含钼铝的碱性滤液中添加钡化合物，钡化合物与钼的摩尔比2.5～3.5：1，温度为80℃～90℃，反应45min～70min，得到铝酸钠粗液和钼酸钡沉淀，液固分离得到深度净化的铝酸钠溶液；(7)将步骤(6)所得净化的铝酸钠溶液，采用化学中和沉淀法制得氢氧化铝微粉，煅烧后得到氧化铝产品。上述的专利所涉及的是处理含钼钒废催化剂、从废镍钼催化剂中回收镍、钼的方法，关于从含有钒、镍、铝的催化剂中将钒、镍、铝分离开并且将上述的三种元素加以有效回收利用的方法鲜有披露。
技术实现思路
为了解决上述的技术问题，本专利技术提供了一种能从含有钒、镍、铝的催化剂中将钒、镍、铝分离开并且将上述的三种元素加以有效回收利用的方法。失效的含稀土催化剂处理方法，包括以下的步骤：(1)失效含稀土催化剂与碱性溶液反应，过滤，得到含钒溶液和第一滤饼；(2)取(1)中的第一滤饼与硫酸、还原助剂反应，过滤，得到第二滤饼和含稀土、铝、镍的第一滤液；(3)将(2)中的第二滤饼与硫酸、还原助剂反应，过滤，得到硅渣和含稀土、铝、镍的第二滤液；(4)将(2)、(3)中的第一滤液和第二滤液混合，再加入沉淀剂沉淀，过滤，得到稀土沉淀和含铝、镍的滤液；(5)在(4)中含铝、镍的滤液中加入硫化物，过滤，得到硫化镍和含硫酸铝的滤液。优选的，上述的(1)中的碱性溶液为氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液中的至少一种；优选的，碱性溶液的浓度为0.1～2mol/L。(1)中，碱性溶液与失效含稀土催化剂的体积质量比为1:1～4:1，温度20～90℃，时间0.5～6小时。(2)、(3)中的还原助剂均包括双氧水、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠中的至少一种。(2)中，硫酸、还原助剂的总体积与第一滤饼的质量比为1:1～6:1，反应条件如下：20～100℃，搅拌时间2～24小时；硫酸浓度0.1～6mol/L，两次加入的硫酸摩尔量之和为失效含稀土催化剂中稀土、铝、镍理论耗酸量的0.8～1.5倍；或者是(2)中，将第一滤饼置于盐酸溶液中浸泡8～48小时，然后按硫酸、还原助剂的总体积与第一滤饼的质量比为1:1～6:1取上述的三种原料，于下述的条件下反应：20～100℃，搅拌时间4～12小时；硫酸浓度0.1～6mol/L，两次加入的硫酸摩尔量之和为失效含稀土催化剂中稀土、铝、镍理论耗酸量的0.8～1.5倍。(3)中，硫酸、还原助剂的总体积与第二滤饼的质量比为1:1～6:1，反应条件如下：20～100℃，搅拌时间2～24小时；硫酸浓度0.1～6mol/L，两次加入的硫酸摩尔量之和为失效含稀土催化剂中稀土、铝、镍理论耗酸量的0.8～1.5倍；或者是(3)中，将第二滤饼置于盐酸溶液中浸泡8～48小时，然后按硫酸、还原助剂的总体积与第二滤饼的质量比为1:1～6:1取上述的三种原料，于下述的条件下反应：20～100℃，搅拌时间4～12小时；硫酸浓度0.1～6mol/L，两次加入的硫酸摩尔量之和为失效含稀土催化剂中稀土、铝、镍理论耗酸量的0.8～1.5倍。沉淀剂为草酸、硫酸铵、硫酸氢铵、硫酸钠、硫酸氢钠、硫酸钾、硫酸氢钾、氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、氨水中的至少一种；优选的，沉淀剂为草酸或含有草酸；沉淀时温度20～100℃，搅拌时间0.5～2小时，静置0.5～2小时；优选的，沉淀剂为硫酸铵、硫酸氢铵、硫酸钠、硫酸氢钠、硫酸钾、硫酸氢钾、氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、氨水中的至少一种且不含草酸时；沉淀的条件是：20～40℃，搅拌时间0.5～2小时，静置0.5～2小时；优选的，沉淀剂的摩尔量为稀土理论反应量的1～4倍。更进一步的，将(4)中的含铝、镍的滤液合成分子筛或制备铝产品；制备铝产品时：在含硫酸铝的滤液中加入碱性物质调节pH值至4.2～9.0制备氢氧化铝；或者是，制备铝产品时：含硫酸铝的滤液加入含氟化合物制备氟铝酸钠或氟铝酸钾；或者是，含硫酸铝的滤液与硫酸铵溶液反应制备硫酸铝铵。碱性物质为氢氧化钠、氨水、碳酸钠和碳酸氢钠中的至少一种；含氟化合物为氟化氢、氟化铵、氟化钠和氟化钾中的至少一种。制备氢氧化铝温度为20～40℃，搅拌时间0.5～2小时；制备氟铝酸钠、氟铝酸钾温度60～100℃，时间2～8小时。本专利技术的有益效果在于：(1)能耗低，本专利技术是通过各原料的相互反应所产生的能量进行完全浸出的过程，消耗的能量非常少；(2)回收率高，本专利技术中钒、镍、铝的回收率分别达到了92～96％、85～90％、94～98％；(3)产品的附加值高，产品硫化镍、含钒溶液和含硫酸铝的滤液可进一步的精炼出优质的铝、镍和钒；(4)本专利技术所需的设备简单、处理量大，基本上可以无害化生产，本明为此类催化剂的处理提供了易于工业化大规模生产的方案。具体实施方式为了能使本领域技术人员更好的理解本专利技术，现结合具体实施方式对本专利技术进行更进一步的阐述。实施例1失效的含稀土催化剂处理方法，包括以下的步骤：(1)失效含稀土催化剂与氢氧化钠溶液反应，过滤，得到含钒溶液和第一滤饼；氢氧化钠溶液与失效含稀土催化剂的体积质量比为1:3，氢氧化钠溶液的浓度为1.2mol/L；反应的温度60℃，反应时间为4小时；(2)取(1)中的第一滤饼与硫本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.失效的含稀土催化剂处理方法，包括以下的步骤：/n(1)失效含稀土催化剂与碱性溶液反应，过滤，得到含钒溶液和第一滤饼；/n(2)取(1)中的第一滤饼与硫酸、还原助剂反应，过滤，得到第二滤饼和含稀土、铝、镍的第一滤液；/n(3)将(2)中的第二滤饼与硫酸、还原助剂反应，过滤，得到硅渣和含稀土、铝、镍的第二滤液；/n(4)将(2)、(3)中的第一滤液和第二滤液混合，再加入沉淀剂沉淀，过滤，得到稀土沉淀和含铝、镍的滤液；/n(5)在(4)中含铝、镍的滤液中加入硫化物，过滤，得到硫化镍和含硫酸铝的滤液。/n

【技术特征摘要】
1.失效的含稀土催化剂处理方法，包括以下的步骤：
(1)失效含稀土催化剂与碱性溶液反应，过滤，得到含钒溶液和第一滤饼；
(2)取(1)中的第一滤饼与硫酸、还原助剂反应，过滤，得到第二滤饼和含稀土、铝、镍的第一滤液；
(3)将(2)中的第二滤饼与硫酸、还原助剂反应，过滤，得到硅渣和含稀土、铝、镍的第二滤液；
(4)将(2)、(3)中的第一滤液和第二滤液混合，再加入沉淀剂沉淀，过滤，得到稀土沉淀和含铝、镍的滤液；
(5)在(4)中含铝、镍的滤液中加入硫化物，过滤，得到硫化镍和含硫酸铝的滤液。


2.如权利要求1所述的失效的含稀土催化剂处理方法，其特征在于，
(1)中的碱性溶液为氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液中的至少一种；
优选的，碱性溶液的浓度为0.1～2mol/L。


3.如权利要求1所述的失效的含稀土催化剂处理方法，其特征在于，
(1)中，碱性溶液与失效含稀土催化剂的体积质量比为1:1～4:1，温度20～90℃，时间0.5～6小时。


4.如权利要求1所述的失效的含稀土催化剂处理方法，其特征在于，
(2)、(3)中的还原助剂均包括双氧水、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠中的至少一种。


5.如权利要求1所述的失效的含稀土催化剂处理方法，其特征在于，
(2)中，硫酸、还原助剂的总体积与第一滤饼的质量比为1:1～6:1，反应条件如下：20～100℃，搅拌时间2～24小时；硫酸浓度0.1～6mol/L，两次加入的硫酸摩尔量之和为失效含稀土催化剂中稀土、铝、镍理论耗酸量的0.8～1.5倍；
或者是(2)中，将第一滤饼置于盐酸溶液中浸泡8～48小时，然后按硫酸、还原助剂的总体积与第一滤饼的质量比为1:1～6:1取上述的三种原料，于下述的条件下反应：20～100℃，搅拌时间4～12小时；硫酸浓度0.1～6mol/L，两次加入的硫酸摩尔量之和为失效含稀土催化剂中稀土、铝、镍理论耗酸量的0.8～1.5倍。


6.如权利要求1所述的失效的含稀土催化剂处理方法，其特征在于，
(3)中，硫酸、还原助剂的总体积与第二滤饼的质量比...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘俊峰，张建国，王义军，石浩，
申请(专利权)人：河北天蓝环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13