【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及废催化剂回收，更具体的涉及一种废弃金属催化剂的资源化利用方法。
技术介绍
1、催化剂在现代化学工业中占有极其重要的地位，据统计约有90％以上的工业过程中使用催化剂。全世界每年消耗的固体催化剂约为80万吨，产生的废催化剂为50～70万吨，随着经济的发展，废催化剂的数量将进一步增加。近年来随着对环保的重视以及金属价格上涨，已有多家公司和研究机构开展废催化剂中铂、钯、金、铑、钌、钴、铝、铼、镍、铜等有价金属的回收。
2、各类废工业催化剂的常用回收方法一般分为干法、湿法和干湿结合法。目前，干法回收发展已比较成熟，因为其操作简单，无需太多工程经验，但是对于相似金属还无法分离，并且干法还存在耗能高、污染大等缺点。而湿法回收更适于处理废催化剂这种复杂的二次资源，其物料运输管线封闭，不产生有毒有害气体，但湿法回收处理流程长，大部分研究还停留在实验室阶段，目前尚未形成完整的可供工业化的技术。
3、目前工业上丙烯腈生产几乎全部采用丙烯氨氧化工艺，每年所需的催化剂量高达数万吨，寿命一般为4～7年。所用的催化剂主要有锑酸盐类、钼酸盐类等，钼酸盐催化剂中钼铋铁系占主导地位(约90％)。这类催化剂中铋约占1％～5％，镍约占1％～10％，钼约占5％～21％，失活后若不回收其中的有价金属，将造成大量的资源浪费，处置不当亦会成为固体废弃物污染环境。因此，从废催化剂中回收利用有价金属，有良好的经济和环境效益。目前关于废弃丙烯腈催化剂中有价元素回收方面的报道极少。王崇信通过将废弃丙烯腈催化剂补加元素调整组成，进行一系列处理达到恢
技术实现思路
1、为了解决现有技术中存在的废弃金属催化剂中有价金属分离选择性不高的问题，本专利技术提供了一种从废弃金属催化剂回收有价元素的方法。该方法具有金属回收率高、选择性高、产品纯度高的特点。
2、本专利技术提供了一种从废弃金属催化剂回收有价元素的方法，包括以下步骤：
3、(1)碱浸：预处理好的废弃丙烯腈催化剂碱浸出，固液分离，得到滤液i和滤渣i；
4、(2)离子交换：步骤(1)得到的滤液i经过离子交换，得到交换液ii，交换液ii结晶得到钼硅酸产品；
5、(3)酸浸：步骤(1)得到的滤渣i酸浸出，固液分离，得到滤液ii和滤渣ii，滤渣ii干燥后即为含si产品；
6、(4)萃取与反萃：步骤(3)得到的滤液ii萃取mo和fe，得到萃取液iii和萃余液iii，萃取液iii采用分步反萃，经过后处理分别得到含fe和含mo的产品；
7、(5)沉淀：步骤(4)得到的萃余液iii加沉淀剂，在不同沉淀条件下依次回收bi、ni、mg；
8、所述废弃丙烯腈催化剂包括金属活性元素复合氧化物和载体，其中所述载体为二氧化硅，所述金属活性元素包括mo、fe、bi、ni、mg。
9、上述技术方案中，步骤(1)所述废弃丙烯腈催化剂的组成，以催化剂的质量为基准，包括，bi的含量为0.1％～10％，fe的含量为0.1％～10％，mg的含量为0.1％～10％，mo的含量为0.1％～40％，ni的含量为0.1％～20％，si的含量为1％～40％。所述废弃丙烯腈催化剂中还可以包括cr、rb、k、cs、p、b、ce、sb和mn元素中的至少一种。
10、上述技术方案中，步骤(1)所述预处理的操作条件为：在400℃～800℃温度下焙烧2h～10h。
11、上述技术方案中，步骤(1)碱性浸出剂为含氢氧根的溶液，优选的碱性浸出剂包括氢氧化钠、氢氧化钾中的至少一种。
12、上述技术方案中，步骤(1)中所述的废弃丙烯腈催化剂源自丙烯氨氧化装置的废催化剂。
13、上述技术方案中，步骤(1)中碱性浸出剂的浓度为0.5mol/l～10mol/l，反应温度为50℃～200℃，反应时间为0.5h～48h。优选地，碱性浸出剂的浓度为3mol/l～10mol/l，反应温度为80℃～200℃，反应时间为1h～3h。
14、上述技术方案中，步骤(1)中得到滤液i，用电感耦合等离子体发射光谱仪(icp,varian,725-es)测量滤液i中bi、fe、mg、mo、ni的浓度。浸出率定义为滤液中金属含量除以原料中金属的总质量，mo的浸出率为50％～100％，si的浸出率为40％～80％，bi、fe、mg、ni的浸出率均小于10％，优选小于6％。
15、上述技术方案中，步骤(2)中所述的离子交换过程中采用氢型阳离子交换树脂进行交换，将na离子交换到树脂上，得到交换液ii，交换液ii蒸发结晶得到钼硅酸产品。
16、上述技术方案中，步骤(2)中所述的离子交换过程中采用氢型阳离子交换树脂进行交换，优选的树脂包括732氢型强酸型阳离子交换树脂、ir-120阳离子交换树脂、大孔强酸性苯乙烯型阳离子交换树脂等。
17、上述技术方案中，步骤(3)酸性浸出剂为含氢离子的酸性溶剂，优选的酸性浸出剂包括硝酸、硫酸、盐酸、高氯酸中的至少一种。
18、上述技术方案中，步骤(3)酸性浸出剂的h+浓度为1.5mol/l～10mol/l，反应温度为50℃～200℃，反应时间为0.5h～48h。优选地，酸性浸出剂的h+浓度为3mol/l～10mol/l，反应温度为90℃～200℃，反应时间为1h～3h。
19、上述技术方案中，步骤(3)中滤液ii中bi的浸出率为25％～100％，fe的浸出率为60％～100％，mo的浸出率为20％～100％，mg的浸出率为80％～100％，ni的浸出率为80％～100％，si的浸出率小于5％。
20、上述技术方案中，步骤(4)所述的萃取中采用有机酸性萃取剂本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种从废弃金属催化剂回收有价元素的方法，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述废弃丙烯腈催化剂的组成，以催化剂的质量为基准，包括，Bi的含量为0.1％～10％，Fe的含量为0.1％～10％，Mg的含量为0.1％～10％，Mo的含量为0.1％～40％，Ni的含量为0.1％～20％，Si的含量为1％～40％。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述预处理的操作条件为：在400℃～800℃温度下焙烧2h～10h。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中碱性浸出剂的浓度为0.5mol/L～10mol/L，反应温度为50℃～200℃，反应时间为0.5h～48h；优选地，碱性浸出剂的浓度为3mol/L～10mol/L，反应温度为80℃～200℃，反应时间为1h～3h。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所述的离子交换过程中采用氢型阳离子交换树脂进行交换，将Na离子交换到树脂上，得到交换液II，交换液II蒸发结晶得到钼硅酸产品。
6.根据权利要
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(4)所述的萃取中采用有机酸性萃取剂。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(4)所述萃取的萃取条件为反应时间10min～24h，萃取剂浓度10vol.％～30vol.％，水相/有机相体积比(A/O)0.1:1～2:1，反应温度0℃～60℃。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(4)中所述的分步反萃的具体操作为：首先用酸将Fe反萃下来，再用碱将Mo反萃下来，萃取剂酸洗后回用；其中所述采用的酸为浓度为2mol/L～4mol/L的盐酸、硫酸、草酸中的一种或几种；所述采用的碱为NH4+浓度为1mol/L～10mol/L的碱性溶液，选自硫酸铵、氯化铵、硝酸铵、碳酸铵、碳酸氢铵、氨水中的一种或几种。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(5)所述的萃余液III加沉淀剂，其中沉淀剂选自氢氧化钠、氢氧化钾中的至少一种。
...【技术特征摘要】
1.一种从废弃金属催化剂回收有价元素的方法，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述废弃丙烯腈催化剂的组成，以催化剂的质量为基准，包括，bi的含量为0.1％～10％，fe的含量为0.1％～10％，mg的含量为0.1％～10％，mo的含量为0.1％～40％，ni的含量为0.1％～20％，si的含量为1％～40％。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述预处理的操作条件为：在400℃～800℃温度下焙烧2h～10h。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中碱性浸出剂的浓度为0.5mol/l～10mol/l，反应温度为50℃～200℃，反应时间为0.5h～48h；优选地，碱性浸出剂的浓度为3mol/l～10mol/l，反应温度为80℃～200℃，反应时间为1h～3h。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所述的离子交换过程中采用氢型阳离子交换树脂进行交换，将na离子交换到树脂上，得到交换液ii，交换液ii蒸发结晶得到钼硅酸产品。
6.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙晓雪，王德举，王宁，左煜，蒋翠翠，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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