从废催化剂氨浸渣中综合回收钒和钼的研究
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废钒催化剂综合利用的实验研究郝喜才;石海洋【摘要】研究了以废钒催化剂为原料,经水浸-还原酸浸-萃取-沉钒等环节制取五氧化二钒、硫酸钾、液体硅酸钠的方法.考察了以三正辛胺(TOA)-仲辛醇-煤油溶液为萃取液提钒的最佳工艺条件:将废钒催化剂磨碎至375 μm左右,经过水浸、还原酸浸后,合并其浸出液进行氧化,在水相pH为2.3时,用9%的TOA-3%的仲辛醇-88%(均为质量分数)的煤油溶液萃取,在浸取时间为2.5 min条件下,经三级萃取,钒的萃取率达99%以上;在pH>8、反萃取剂为0.25 mol NaOH+0.25 mol NaCl、反萃时间为3min条件下,经三级反萃,钒的反萃取率达99.4%.在此工艺条件下,钒、钾的回收率分别达到91.5%和93.8%,产品五氧化二钒、硫酸钾、液体硅酸钠的主要成分含量均达到相应国家标准要求.【期刊名称】《无机盐工业》【年(卷),期】2014(046)005【总页数】4页(P58-61)【关键词】萃取;回收;废催化剂;钒【作者】郝喜才;石海洋【作者单位】开封大学五年制专科部,河南开封475004;开封大学化学工程学院【正文语种】中文【中图分类】TQ135.11钒是稀有金属,在自然界中分散而不集中,富集的钒矿不多,提取和分离比较困难。
从废钒催化剂中回收钒,既能避免对环境的污染,又能节约宝贵的资源。
目前,废钒催化剂回收钒的方法分为湿法和火法。
火法工艺成熟,但能耗高、环境污染严重、回收率低。
湿法又可分为碱浸沉淀法和酸浸沉淀法,后者又分直接酸浸法和还原酸浸法。
由于废钒催化剂中往往残留有相当数量的硫酸,直接用碱浸取时,碱用量大大增加,另外会有一定量的硅等杂质进入溶液,易形成胶体而难以分离;而直接酸浸法存在着操作复杂、流程长、产品纯度低、回收率低等问题,应用也受到限制,所以研究报道大都用还原酸浸法回收钒。
目前国内外大多致力于从废钒催化剂中回收利用钒的研究,而较少提及钾和硅的回收[10]。
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第33卷 第4期Vol 133 No 14稀 有 金 属CH I NESE J OURNAL OF RARE M ETLAS2009年8月Aug 12009收稿日期:2008-10-06;修订日期:2008-11-24 基金项目:云南省省校合作资助项目(2003UDBEA00C020)作者简介:邵延海(1978-),男,新疆霍城人,博士研究生;研究方向:矿物加工及固体废物处理研究*通讯联系人(E -m ai:l csus yh @126.co m )从废催化剂氨浸渣中综合回收钒和钼的研究邵延海*,冯其明,欧乐明,张国范,卢毅屏(中南大学资源加工与生物工程学院,湖南长沙410083)摘要:采用加碱焙烧-水浸法从废催化剂氨浸渣中提取钒、钼,通过净化、萃取、铵盐沉钒、加酸沉钼和煅烧,可回收得到较纯的V 2O 5和M oO 3产品。
试验结果表明:在焙烧温度750e ,碳酸钠用量15%,焙烧时间45m i n,水浸温度80e ,时间15m i n ,液固比2B 1条件下,钒、钼的浸取率可分别达90.13%和91.38%。
浸出液经净化除杂后,采用20%(原子分数)三烷基胺(N 235)萃取钒钼,在优化条件下,钒、钼的一级萃取率可分别达到99.22%和99.80%;用10%(质量分数)氨水进行反萃,反萃水相中钒、钼浓度分别达到22.81和118.63g #L -1。
反萃水相先用铵盐沉淀法沉钒,再用酸沉法沉钼,钒钼分离效果较好,制取的V 2O 5和M o O 3产品纯度分别达98.06%和99.08%。
整个回收工艺中,钒和钼的总回收率分别为87.28%和89.43%。
关键词:焙烧;浸出;萃取;回收;废催化剂do:i 10.3969/.j issn .0258-7076.2009.04.031中图分类号:X 705 文献标识码:A 文章编号:0258-7076(2009)04-0606-05钒、钼及其各种制品在钢铁、化工、材料、能源、医药等领域有着广泛应用,是不可或缺的重要资源[1~3]。
废催化剂中钼、钒回收工艺的研究I.引言-废催化剂回收的意义-钼、钒在废催化剂中的含量及重要性-国内外钼、钒回收技术现状II.废催化剂中钼、钒的萃取分离工艺-钼、钒萃取剂的选择与性能-影响萃取效率的因素分析-萃取分离实验研究III.废催化剂中钼、钒的还原回收工艺-还原剂的选择与性能-影响还原效率的因素分析-还原回收实验研究IV.废催化剂中钼、钒的浸出回收工艺-浸出剂的选择与性能-影响浸出效率的因素分析-浸出回收实验研究V.结论与展望-工艺比较与评价-未来研究方向及发展趋势VI.参考文献一、引言废催化剂是指在裂化反应、重整化反应、加氢裂化反应等石油化工生产过程中使用后的废弃催化剂。
其中含有多种有机化合物、金属元素和无机盐等。
由于其复杂的成分和危害性,废催化剂的处理和处置成为了石油化工行业中重要的环保问题。
废催化剂中,钼和钒是其中主要的金属元素之一。
钼在催化剂中作为焦炭燃烧时的催化剂,常见于润滑油的加工过程中。
钒则常出现在加氢催化裂解反应中,是裂解剂和加氢剂的催化剂,同时也作为焦炭燃烧时的催化剂。
钼和钒的回收处理,不仅能够减少废催化剂的对环境的污染,还能够同时提取其中的金属元素经济价值,是一项具有非常重要的经济和环保意义的工作。
目前,国内外钼、钒的回收技术已经越来越成熟。
通过研究和总结现有技术,以及结合实践,综合运用钼、钒的萃取分离、还原回收、浸出回收等多种工艺,提高回收率和资源利用率,对钼、钒的回收处理有着重要的意义。
本文就废催化剂中钼、钒回收工艺的研究进行论述,分析并总结国内外钼、钒回收技术现状,并提出研究进展和未来发展趋势。
二、废催化剂中钼、钒的萃取分离工艺废催化剂中钼、钒的萃取分离技术包括有机相和水相的分离、萃取剂选择及动力学因素等多个方面的问题。
采用萃取剂选择良好、工艺条件控制合理的萃取分离工艺,可以将废催化剂中的钼和钒效率地分离出来。
本章主要从以下三个方面介绍废催化剂中钼、钒的萃取分离工艺。
(10)申请公布号(43)申请公布日 (21)申请号 201510813956.8(22)申请日 2015.11.23C22B 7/00(2006.01)C22B 34/22(2006.01)C22B 34/34(2006.01)(71)申请人刘楚玲地址516127 广东省惠州市博罗县石湾镇圩镇湾湖西路龙湾新城C5栋202号(72)发明人刘楚玲(74)专利代理机构广州市南锋专利事务所有限公司 44228代理人袁周珠(54)发明名称一种从废石油催化剂中回收钒和钼的方法(57)摘要本发明涉及一种从废石油催化剂中回收钒和钼方法,属于石油化工技术领域;方法过程包括空烧脱球、球磨、苏打焙烧-水浸、除铝、沉钒和离子交换富集钼;先将废催化剂中的粘性油品在空气中点燃,烧掉其中的碳和油类,并使其中的卟啉化合物形式存在的钒和镍氧化为氧化钒和氧化镍,大部分钼也转化为氧化钼,经空烧脱油后的废催化剂更有利于破碎,破碎后的废催化剂与一定比例的碳酸钠混合,高温下焙烧;焙烧料用热水浸出,钒和钼的钠盐溶于水中经过滤后进入浸取液,而少量的铝也进入浸取液中,调节pH 值除铝;再调pH 至8~9之间,加入氯化铵,钒以偏钒酸铵的形式沉淀析出;沉钒后的溶液采用离子交换法进行浓缩富集钼酸铵溶液。
(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书4页CN 105274344 A 2016.01.27C N 105274344A1.一种从废石油催化剂中回收钒和钼的方法,其特征在于:包括如下步骤:(1)先将废催化剂在空气中点燃,烧掉其中的碳和油类;(2)将空烧脱油后的废催化剂破碎;(3)将破碎后的废催化剂与碳酸钠溶液混合,并在高温下焙烧;(4)焙烧料用热水浸出,此时钒和钼的钠盐溶于水中经过滤后进入浸取液;(5)用酸调节浸取液的pH值,除铝;(6)除铝后的溶液再调pH,加入氯化铵,则钒以偏钒酸铵的形式沉淀析出;(7)沉钒后的溶液采用离子交换法进行浓缩富集,获得钼酸铵溶液。
废钒催化剂综合回收利用技术的研究废钒催化剂是现代化学工业中必不可少的重要原材料,用于合成各种化学制品,如石油及石化产品、农药、肥料等。
现代化学工业中,废钒催化剂消耗量庞大,据估计,每年废钒催化剂消耗量可达到数百万吨。
然而,由于废钒催化剂化学组件复杂,难以分离回收,使得回收利用的难度大大增加,加剧了废钒催化剂的消耗现象。
因此,废钒催化剂综合回收利用技术的研究,显得尤为重要。
针对不同类型的废钒催化剂,采用不同方式对催化剂进行综合回收处理,以获取更加合理和经济的利益。
首先,采用物理分离技术,通过蒸馏、萃取、精制和冷凝技术,对催化剂中的有价金属成分进行回收;其次,采用化学方法,通过氧化、还原、溶剂萃取、晶体技术等,有效提取催化剂中的有价金属成分;再次,采用生物技术,通过发酵、菌解法等,可有效提取催化剂中的硫、氮等有价成分;最后,采用表面活性剂技术,可以有效分离出催化剂中的活性组分,如脂类、烷烃、芳烃和抗性有机物等。
此外,在废钒催化剂回收利用过程中,应科学选择催化剂回收处理方案,以达到最佳回收效果。
首先,要针对不同类型的催化剂,根据其组成成分和回收技术特点进行分类和选定;其次,综合考虑回收利用技术各项指标,如分离度、回收率、质量指标等,确定最优的综合回收方案;最后,要运用水体、大气等环境技术,加强对污染物的监测和处理,以防止催化剂回收处理过程中的污染事件的发生。
随着社会的发展和科技的进步,废钒催化剂回收利用技术在近年来取得了巨大发展和进步,不仅技术指标有所改观,回收利用效果明显提高,而且具有良好的发展潜力,将对全球环境形势产生重大影响。
为更好地发挥回收利用的综合效益,应加强废钒催化剂综合回收利用的研究,提高分离技术、回收技术以及可回收价值指标,更好地回收利用废钒催化剂,减少环境污染,实现节约资源、保护环境的可持续发展。
综上所述,废钒催化剂综合回收利用技术的研究具有重要意义。
它不仅可以减轻环境负担,实现节约资源,而且可以有效地维护社会经济平稳健康的发展。
第33卷 第4期Vol 133 No 14稀 有 金 属CH I N ESE JOURNAL OF RARE MET LAS2009年8月Aug 12009 收稿日期:2008-10-06;修订日期:2008-11-24 基金项目:云南省省校合作资助项目(2003UDBEA00C020) 作者简介:邵延海(1978-),男,新疆霍城人,博士研究生;研究方向:矿物加工及固体废物处理研究3通讯联系人(E -mail:csusyh@ )从废催化剂氨浸渣中综合回收钒和钼的研究邵延海3,冯其明,欧乐明,张国范,卢毅屏(中南大学资源加工与生物工程学院,湖南长沙410083)摘要:采用加碱焙烧2水浸法从废催化剂氨浸渣中提取钒、钼,通过净化、萃取、铵盐沉钒、加酸沉钼和煅烧,可回收得到较纯的V 2O 5和MoO 3产品。
试验结果表明:在焙烧温度750℃,碳酸钠用量15%,焙烧时间45m in,水浸温度80℃,时间15m in,液固比2∶1条件下,钒、钼的浸取率可分别达90.13%和91.38%。
浸出液经净化除杂后,采用20%(原子分数)三烷基胺(N 235)萃取钒钼,在优化条件下,钒、钼的一级萃取率可分别达到99.22%和99.80%;用10%(质量分数)氨水进行反萃,反萃水相中钒、钼浓度分别达到22.81和118.63g ・L -1。
反萃水相先用铵盐沉淀法沉钒,再用酸沉法沉钼,钒钼分离效果较好,制取的V 2O 5和MoO 3产品纯度分别达98.06%和99.08%。
整个回收工艺中,钒和钼的总回收率分别为87.28%和89.43%。
关键词:焙烧;浸出;萃取;回收;废催化剂doi:10.3969/j .issn .0258-7076.2009.04.031中图分类号:X705 文献标识码:A 文章编号:0258-7076(2009)04-0606-05 钒、钼及其各种制品在钢铁、化工、材料、能源、医药等领域有着广泛应用,是不可或缺的重要资源[1~3]。
废催化剂中钼、钒回收工艺的研究张梅英;季登会【摘要】The roasting leaching which adding in alkali and roasting alkaline leaching are compared in this article. The experiment is implemented based on the method of roasting alkaline leaching with sodium carbonate as leaching agent. The effects of the roasting temperature, roasting time and concentration of sodium carbonate on molybdenum, vanadium leaching rate are studied. The optimal process conditions are obtained as follows: roasting temperature of 650 t , roasting time of 3 hours, and using once counter-current leaching with the concentration of sodium carbonate being 50 g/L. The leaching rate of molybdenum is 91% and the leaching rate of vanadium is 77. 17% under the above conditions. The effects of the deposition temperature and the concentration of ammonium chloride on the sedimentation rate of vanadium are studied as well. The optimal process conditions are obtained as follows: the temperature of 80~90 t , the ammonium chloride of 90 g/L. The sedimentation rate of vanadium is 97% under the conditions.%比较了加碱焙烧浸出和焙烧碱浸方法.选择焙烧碱浸工艺进行试验,使用碳酸钠为浸出剂,考察了焙烧温度、焙烧时间及碳酸钠浓度等条件对钼、钒浸出率的影响.确定焙烧温度为650℃,焙烧3h,碳酸钠加入量为50 g/L 的一次逆流浸出工艺,在该工艺下钼的浸出率达91%,钒的浸出率达77.17%.考察沉降温度及氯化铵浓度对钒的沉降率的影响,确定温度在80~90℃,氯化铵浓度为90 g/L时,钒的沉降率达到97%.【期刊名称】《矿冶》【年(卷),期】2011(020)004【总页数】4页(P109-112)【关键词】废催化剂;钼;钒;焙烧;浸出【作者】张梅英;季登会【作者单位】云南锡业集团(控股)有限责任公司研究设计院,云南个旧661000;云南锡业集团(控股)有限责任公司研究设计院,云南个旧661000【正文语种】中文【中图分类】X74含钼催化剂广泛应用于多种化工生产过程中,是一类非常重要的催化剂,其种类繁多,不同基体,添加不同掺杂离子,其催化功能也不同〔1〕。
废钒催化剂综合回收利用技术的研究废钒催化剂综合回收利用技术是指将废旧钒催化剂回收再利用,从而有效利用资源,减少环境污染的一种技术。
近年来,随着经济的发展,废钒催化剂的产生量也在不断增长,而传统的处理方式却没能提供及时、高效的处理服务,从而给环境带来了严重污染。
因此,废钒催化剂综合回收利用技术的研究成为改善废弃钒催回收处理的关键。
在研究废钒催化剂综合回收利用技术的过程中,要先了解催化剂的种类。
钒催化剂分为氢化钒催化剂和还原钒催化剂两种,其中氢化钒催化剂用于氢化反应;还原钒催化剂用于还原反应。
此外,钒催化剂还分为固定床催化剂,液相催化剂和反应混合催化剂三种,每种催化剂都有其特定的性能和成本。
其次是了解废钒催化剂综合回收利用技术的过程。
整个回收利用技术包括废钒催化剂的收集和处理、拆解和分配、回收利用、危险物质处理和回收等几个步骤。
首先,将废旧钒催化剂从生产现场收集起来并进行处理,以确保其安全性;然后,对废钒催化剂进行拆解和分配,以便将其分类;接着,利用选择性反应进行回收利用,利用检测和仪器分析技术来测定催化质量;最后,进行危险物质处理和回收。
在废钒催化剂综合回收利用技术的实施过程中,需要考虑以下几个问题:首先,回收利用过程中,如何获得较高的回收率?其次,如何确保回收利用的产品质量?第三,如何有效控制污染物?第四,如何进行工艺优化,以降低成本?最后,如何提高回收处理效率?为了解决上述问题,开发废钒催化剂综合回收利用技术具有重要意义。
首先,利用现代分析技术,可以准确测定催化剂的性能和质量;其次,应运用立体生物催化技术,有效控制污染物的释放;第三,利用科学的工艺优化技术可以降低回收利用的成本;而且,应该建立完善的监测制度和科学管理机制,以提高整个回收处理过程的效率和质量。
综上所述,废钒催化剂综合回收利用技术具有重要意义,其实施可以提高废旧钒催化剂的回收效率,减少环境污染,有效利用资源。
企业在实施时,还要充分考虑成本问题,加大科技投入,不断改进技术,最大限度的利用废旧钒催化剂,达到综合回收利用的目的。