含铂废催化剂机械活化浸出方法及设备技术

本发明专利技术提供一种含铂废催化剂机械活化浸出方法及设备，所述的方法是将原料焙烧预处理后，与酸性溶液一起加入装有活化介质的可旋转的活化浸出设备中，进行活化提取。活化浸出设备包括一个由电机驱动旋转的筒体，筒体外围装有对筒体加热的加热元件。本发明专利技术将机械活化与浸出过程紧密结合在一起，使反应能在常温、常压下快速进行，由此降低了对设备的要求；基体溶解效率高，铂的富集程度高；酸用量少，渣量减少，减少了后续处理工艺；工艺流程简单，操作步骤少，活化浸出设备结构简单、易于操作，具有投资少、能耗低、成本低、效益好的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于湿法冶金领域，具体涉及石化工业含钼废催化剂活化浸出方法及设备。
技术介绍
钼在高温下，显示出极强的化学惰性，并且具有独特的催化性能。因此，含钼催化剂广泛用于汽车、化工和石油精炼工业。石化工业含钼催化剂在使用一段时间后，由于表面积炭等原因，会使催化剂失活，循环再生几次之后，则成为废催化剂。自2003年以来，全球钼呈现供不应求的局面，而催化剂中金属钼含量远远高于矿石中钼的含量，因此成为钼非常重要的二次资源，具有极高的回收价值。从废催化剂中回收钼，最关键的步骤是如何实现金属钼与基体(大部分为Al2O3或SiO2- Al2O3)的分离。根据已公开发表的资料，从废催化剂回收钼的方法大致可以分为三种(1)活性组分溶解法，即将钼溶解而载体得以保留，把钼和载体分离后再经过富集精制，进而使钼得以回收。如中国专利CN1067926中，将废催化剂在1100 1200°C下焙烧 1 4小时后，在盐酸溶液中加入含氯氧化剂浸出，再通过锌粉置换，重新溶解，加固体氯化铵沉淀，煅烧后得纯钼。这种方法的弊端在于试剂消耗大；高温焙烧后氧化铝基本转变为难溶的α-Al2O3，致使渣量大；包裹在基体中的钼很难浸出，降低了钼的浸出率；另外工艺比较繁杂。(2)全溶解法，即将载体和钼都溶解后，再从溶液中回收钼的方法，如中国专利 CN1038199C中，将催化剂溶解于硫酸，盐酸，氯酸钠，氯化钠溶液中，然后用阴离子交换树脂吸附溶液中的钼族金属阴离子，用盐酸，高氯酸洗涤树脂，洗涤液用水合胼还原得到钼族金属。这种方法试剂消耗大，强酸、强氧化性溶液对设备要求比较高，而且基体金属的溶解会使金属钼的分离比较困难。(3)基体溶解法，即用硫酸或碱溶解载体，过滤后，钼以固态存在于渣中，再从渣中回收金属钼。如杨洪飚，何蔼平，刘时杰等采用用硫酸溶解Y-Al2O3—焚烧脱炭一“消化” 转溶α -Al2O3—钼精矿精炼钼的工艺处理废催化剂，钼产品纯度>99. 5%，回收率>97. 5%。 Jae-Chun Lee, Jinki Jeong采用硫酸溶解法溶解载体金属，再从渣中回收金属钼，用6. 0 mol/L的硫酸于100°C浸出4小时后，氧化铝的浸出率为92%。基体溶解法试剂消耗比较少， 操作条件比较温和，对设备要求低，且基体金属大部分可以回收，减少了含铝废水的处理， 而且使富集后的含钼渣处理量减小，这样不仅可以减少钼浸出过程中浸出剂的消耗，还使得钼的分离提纯更加简单。对于含钼催化剂，基体成分一般为Al2O3或SiO2-Al2O3，所以要实现钼与基体的分离，最关键是要使钼和基体分别处于不同的相。基体溶解法正好解决了这一问题，使铝处于液相，而钼处于渣中。基体溶解法的关键是要尽可能的溶解基体金属，而使钼处于不溶渣中。然而目前对于基体的溶解都是采用常规的酸溶或碱溶(熔)，为了使铝的浸出率提高，降低渣率，通常会通过高酸、高碱、高压、高温或其他措施强化浸出，尽管这样，还是很难实现钼与基体高效的分离。
技术实现思路
本专利技术的目的是提高含钼废催化剂中钼与基体的分离效率，提供一种含钼废催化剂机械活化浸出方法。解决上述问题，本专利技术采用的技术方案是一种含钼废催化剂机械活化浸出方法包括原料的焙烧预处理、活化浸出以及过滤，原料焙烧预处理后，与酸性溶液一起加入装有活化介质的可旋转的活化浸出设备中，进行活化提取。为了使催化剂基体表面积最大，Al2O3或SiO2-Al2O3基体表面具有多孔结构，然而， 对于含钼废催化剂而言，由于老化导致多孔结构的入口被堵塞，致使钼的溶解过程困难。因此要实现钼的高效浸出，必须破坏载体结构，基于此，可以采用机械球磨方法。但传统方法中，磨细和浸出是分开进行的，这样不仅使得工艺过程复杂，浸出率也难以大幅度提高，因此本专利技术提出将磨细和浸出置于同一反应器中一起进行，不仅可以缩短工序，而且使机械活化和浸出过程紧密地结合起来，使氧化铝浸出率更高。活化过程中，装有活化介质的可旋转的活化浸出设备控制转速为5 lOr/min，控制浸化温度在90 110°C，反应1 4小时后过滤，再从滤渣中回收钼，滤液中回收铝盐。优选的活化介质为耐酸的氧化锆球。活化浸出过程中，钼的溶解不可避免，为了回收溶解的少量钼，本专利技术在浸出后添加氧化锆球作为还原剂，使钼在浸出过程中基本不损失。为了进一步提高活化效率，加入的活化介质氧化锆球，其粒度配比为 Φ10 Φ6 Φ4 =3 4 4，球料比为(9 13) 1，±真充率为 30 50%。优选加入的酸性溶液为硫酸，其浓度为30 50%，液固比为(5 10) :1。本专利技术采用硫酸作为浸出剂，液固比是指硫酸体积(ml)/含钼废催化剂质量(g)， 活化浸出过程中主要发生以下反应Y -A1203+3H2S04=A12 (SO4) 3+3H20SiO2和H2SO4不反应，一部分炭会和硫酸反应，生成有毒气体乙炔，钼在热的硫酸中会有少量损失。钼废催化剂由于是在高温下使用，因此基体中的一部分Y-Al2O3会转变为α-Al2O3，而a - Al2O3很难溶于硫酸因此浸出过程中氧化铝浸出率不可能达到100%。原料预处理过程的焙烧温度为580 620°C，焙烧时间为0. 5 2小时，物料粒度为自然粒度，气氛为空气气氛。为了减少有毒气体的生成，在活化浸出前，原料需经过焙烧预处理。焙烧过程还可以使高价态的钼还原，使钼的溶解减少；炭的脱除使渣的粘度明显降低，使过滤过程更易进行。某球形含钼废催化剂含钼0. 19%，按照不同的浸出方法浸出的对比实验结果如表 1所示。表1不同浸出方法试验结果权利要求1.一种含钼催化剂的机械活化浸出方法包括原料的焙烧预处理、活化浸出以及过滤，其特征在于原料焙烧预处理后，与酸性溶液一起加入装有活化介质的可旋转的活化浸出设备中，进行活化提取。2.根据权利要求书1所述的浸出方法，其特征在于活化过程中，装有活化介质的可旋转的活化浸出设备控制转速为5 lOr/min，控制浸化温度在90 110°C，反应1 4小时后过滤，再从滤渣中回收钼，滤液中回收铝盐。3.根据权利要求书1或2所述的浸出方法，其特征在于所述的活化介质为耐酸的氧化锆球。4.根据权利要求书3所述的浸出方法，其特征在于加入的活化介质氧化锆球，其粒度配比为Φ10 Φ6 Φ4 =3 4 4，球料比为(9 13) 1，填充率为30 50%。5.根据权利要求书1所述的浸出方法，其特征在于加入的酸性溶液为硫酸，其浓度为 30 50%，液固比为(5 10) 1。6.根据权利要求书1或2或4或5所述的浸出方法，其特征在于原料预处理过程的焙烧温度为580 620°C，焙烧时间为0. 5 2小时，物料粒度为自然粒度，气氛为空气气氛。7.用于权利要求1所述的含钼废催化剂机械活化浸出方法的活化浸出设备，其特征在于所述的设备包括一个由电机(1)驱动旋转的筒体(2)，筒体(2)外围装有对筒体(2)加热的加热元件(3)。8.根据权利要求7所述的活化浸出设备，其特征在于筒体(2)内表面设有聚四氟乙烯内衬(4)。9.根据权利要求7或8所述的活化浸出设备，其特征在于筒体(2)开口端设有盖板 (5)，盖板(5)上开有小孔。10.根据权利要求7所述的活化浸出设备，其特征在于所述的加热原件(3)为硅碳棒或本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种含铂催化剂的机械活化浸出方法包括：原料的焙烧预处理、活化浸出以及过滤，其特征在于：原料焙烧预处理后，与酸性溶液一起加入装有活化介质的可旋转的活化浸出设备中，进行活化提取。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张保钢，戴曦，邬建辉，
申请(专利权)人：上海派特贵金属有限公司，张保钢，
类型：发明
国别省市：31