本发明专利技术提供了一种从废旧丙烯腈催化剂回收有价金属的方法，包括破碎、加碱焙烧以及分别回收各有价金属的步骤。该方法合理可行，解决了废旧丙烯腈催化剂的处置问题，不仅实现了对废旧丙烯腈催化剂中钼和铋等含量较高的有价金属的回收，还实现了对钴、镍、磷、铬和钯等多种低含量金属以及载体二氧化硅的回收，达到了资源回收程度的最大化，具有巨大的社会效益和经济效益。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及冶金
，尤其涉及。
技术介绍
丙烯腈是生产合成纤维、合成树脂、合成橡胶、染料等工业产品以及药品的重要原料。全球每年丙烯腈的生产量高达数亿吨。目前，丙烯腈主要通过丙烯氨氧化法和丙烷氨氧化法来制备。这两种方法均需要通过加入丙烯腈催化剂来实施，仅丙烯氨氧化法每年所需的催化剂量就高达数万吨。丙烯腈催化剂多以钥氧化物和铋氧化物为主，含有少量钴、镍、铁和磷等的氧化 物，载体为二氧化硅。其中氧化钥和氧化铋等为主催化剂，五氧化二磷等为助催化剂。在长期使用过程中，由于积碳、烧结、催化剂中毒等原因，这些催化剂会慢慢失效，其寿命一般在4 7年。失效后的废旧丙烯腈催化剂中仍含有大量有价金属(包括少量贵金属钯)。每年如此巨量的废旧丙烯腈催化剂若直接被丢弃将占用大量的土地资源并可能对环境造成污染，同时也造成了大量有价金属资源的浪费。因此，合理处理和利用废旧丙烯腈催化剂具有极大的社会效益和经济效益。然而，该内容目前还未见报道。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术旨在提供。该方法合理可行，解决了废旧丙烯腈催化剂的处置问题，不仅实现了对废旧丙烯腈催化剂中钥和铋等含量较高的有价金属的回收，还实现了对钴、镍、磷、铬和钯等多种低含量金属以及载体二氧化硅的回收，达到了资源回收程度的最大化，具有巨大的社会效益和经济效益。本专利技术提供了，包括以下步骤(I)破碎取废旧丙烯腈催化剂，破碎，制得废旧丙烯腈催化剂粉末；(2)加碱焙烧取废旧丙烯腈催化剂粉末和碱固体，混合，置于250 350°C下焙烧2 5小时，随后将焙烧后的物料用水温为75 95°C的热水浸出，维持在所述温度下搅拌I 3小时，过滤分离固液，分别收集滤液I和滤渣I ;(3)回收磷和铬取步骤⑵中滤液I，加入硫化铵，调节pH值至2. O 3.0，于70 85°C温度下搅拌2 5小时，过滤分离固液，分别收集滤液II和滤渣II，滤液II用于回收磷和铬；(4)回收硅取步骤⑶中滤渣II，加入硫化铵，调节pH值为3. O 12. 0，反应温度为30 60°C，反应I 3小时，溶解硫化钥和硫化锑后过滤分离固液，分别收集滤液III和滤渣III，滤渣III用于回收硅；(5)回收锑和钥取步骤(4)中滤液III，酸化析出硫化锑，过滤分离固液，分别收集滤液IV和滤渣IV，滤液IV用于回收钥，滤渣IV用于回收锑；(6)回收钯取步骤(2)中滤渣I，加入底水，加入酸维持反应过程中氢离子的浓度在O. 5 I. Omol/L,以及同时加入氧化剂，于65 95°C温度下反应2 5小时,过滤分离固液，分别收集滤液V和滤渣V，滤渣V用于回收钯；(7)回收铋取步骤(6)中滤液V，调节pH值至I. O 2.0，加入铁粉置换出海绵铋，过滤分离固液，分别收集滤液VI和滤渣VI，滤渣VI用于回收铋；(8)回收钴和镍取步骤(7)中滤液VI，升温至90 95°C，用黄钠铁矾法除铁，随后用P507萃取分离钴镍。步骤⑴中，本专利技术采用的废旧丙烯腈催化剂为丙烯腈的生产过程(例如丙烯氨氧化法制备丙烯腈过程)中被淘汰的废弃物，其成分含有(按重量分数)Mo 18 25%、Bi 2 5%、Fe O. 8 2%、Ni 2 3. 5%, Co O. 8 4. 5%, Mn O. 3 I. 0%, Cr O. I O. 4%, Sb O. I O. 5%、Pd O. I O. 2%、P 2 3. 5%, Ce O. 2 O. 4%、碱金属 O. I 0.4%，以及二氧化硅40 60%。优选地，废旧丙烯腈催化剂粉末的粒径为I 30 μ m。步骤(2)中，将废旧丙烯腈催化剂粉末与碱混合后高温焙烧，使得废旧丙烯腈催化剂粉末中的酸性氧化物如二氧化钥、五氧化二磷、氧化铬、氧化锑和二氧化硅等与熔融的碱反应生成可溶解于水的盐。具体的反应方程式如下Mo03+20H — MoO42+H2OP205+60r — 2P0广+3H202Cr203+80H +302 — 4Cr O4__ι~4Η20Sb205+20r — 2Sb03>H20Si02+20!T — SiO广+H2O反应产物溶于水后，金属钥、磷、铬、锑和硅以盐的形式全部转入水相。经过固液分离后，滤液I中含有钥酸盐、磷酸盐、硅酸盐以及少量锑酸盐、铬酸盐等，滤渣I主要含有铋、钴、镍、铁以及少量的铺、钮等金属元素。优选地,碱固体可以为NaOH固体。优选地,废旧丙烯腈催化剂粉末和碱固体的质量比为I : O. 9 I. 5。优选地，焙烧后的物料与热水的固液比为I : 8 15。步骤(3)中，取步骤(2)中滤液I，加入硫化铵，随后调节pH值至2. O 3. 0，于70 85°C温度下搅拌2 5小时，反应生成硫化钥、硫化锑和硅酸沉淀。优选地，硫化铵与滤液I中钥和锑总摩尔数之比为I : O. 3 O. 6。优选地，该过程分为两步，具体为先加入硫化铵，调节pH值至7. O 7. 5，于70 85°C温度下搅拌反应，随后再加入硫化铵，调节pH值至2. O 3. 0，于70 85°C温度下搅拌反应，总反应时间为2 5小时，两次加入的硫化铵总摩尔数与滤液I中钥和锑总摩尔数之比为I : O. 3 O. 6。更优选地，第一次加入的硫化铵与滤液I中钥摩尔数之比为I : O. 3 O. 6，第二次加入的硫化铵与滤液I中锑摩尔数之比为I : O. 3 O. 6。分两步沉淀的目的在于钥在呈中性时最有利于生成硫化钥沉淀，而锑在偏酸性时有利于硫化锑的沉淀，故选择分步沉淀有利于钥和锑的回收。待硫化钥、硫化锑沉淀以及硅酸沉淀后，过滤分离固液，分别收集滤液II和滤渣II，滤液II用于回收磷和铬。磷和铬在溶液中主要以磷酸根和铬酸根的形式存在，优选地，利用生成磷酸铁的PH比较低的原理来分离磷和铬，在pH值为O. 5 I. 5之间，反应温度20 50°C之间，加入与磷摩尔数I : I. 05 1.2的可溶性铁盐，反应I 3小时，即可得到磷酸铁沉淀用以回收磷，可浓缩蒸发结晶来得到铬酸盐。步骤⑷中，取步骤(3)中滤渣II，加入过量的硫化铵，调节pH值为3. O 12. 0，反应温度为30 60°C，反应I 3小时，此时，硫化钥和硫化锑沉淀均与硫离子反应生成多硫化物从而被溶解于硫化铵溶液中，而硅酸不会溶解。因此过滤后，滤渣III含有硅酸，可用于回收硅。优选地，所述硫化铵与滤渣II中钥和锑的总摩尔数之比为I : O. 3 O. 5。步骤(5)中，取步骤(4)中滤液III，通过酸化析出硫化锑，过滤分离固液，分别收集滤液IV和滤洛IV，滤液IV用于回收钥，滤洛IV用于回收锑。优选地,酸化过程为将滤液III用酸回调pH值至I. O 2.0，在30 70°C温度下反应I 3小时。步骤(6)中，取步骤(2)中滤渣I，加入底水，加入酸维持反应过程中氢离子的浓度在O. 5 I. Omol/L,以及同时加入氧化剂，于65 95°C温度下反应2 5小时,过滤分离固液，分别收集滤液V和滤渣V，滤渣V用于回收钯。优选地，滤渣I与底水的固液比为 1: 5 10。优选地，氧化剂为氯酸钠、双氧水、氯气或次氯酸钠。优选地，氧化剂与滤渣I的质量比为O. 2 O. 5 I。步骤(7)中，取步骤(6)中滤液V，滤液V中含有铋离子、钴离子、镍离子和铁离子等。调节PH值本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种从废旧丙烯腈催化剂回收有价金属的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)破碎：取废旧丙烯腈催化剂，破碎，制得废旧丙烯腈催化剂粉末；(2)加碱焙烧：取废旧丙烯腈催化剂粉末和碱固体，混合，置于250～350℃下焙烧2～5小时，随后将焙烧后的物料用水温为75～95℃的热水浸出，维持在所述温度下搅拌1～3小时，过滤分离固液，分别收集滤液I和滤渣I；(3)回收磷和铬：取步骤(2)中滤液I，加入硫化铵，调节pH值至2.0～3.0，于70～85℃温度下搅拌2～5小时，过滤分离固液，分别收集滤液II和滤渣II，滤液II用于回收磷和铬；(4)回收硅：取步骤(3)中滤渣II，加入硫化铵，调节pH值为3.0～12.0，反应温度为30～60℃，反应1～3小时，溶解硫化钼和硫化锑后过滤分离固液，分别收集滤液III和滤渣III，滤渣III用于回收硅；(5)回收锑和钼：取步骤(4)中滤液III，酸化析出硫化锑，过滤分离固液，分别收集滤液IV和滤渣IV，滤液IV用于回收钼，滤渣IV用于回收锑；(6)回收钯：取步骤(2)中滤渣I，加入底水，加入酸维持反应过程中氢离子的浓度在0.5～1.0mol/L，以及同时加入氧化剂，于65～95℃温度下反应2～5小时，过滤分离固液，分别收集滤液V和滤渣V，滤渣V用于回收钯；(7)回收铋：取步骤(6)中滤液V，调节pH值至1.0～2.0，加入铁粉置换出海绵铋，过滤分离固液，分别收集滤液VI和滤渣VI，滤渣VI用于回收铋；(8)回收钴和镍：取步骤(7)中滤液VI，升温至90～95℃，用黄钠铁矾法除铁，随后用P507萃取分离钴镍。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王勤，张功勋，陈艳红，程文武，苏陶贵，伍金平，
申请(专利权)人：荆门市格林美新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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