利用含钒废催化剂和石油灰提取五氧化二钒的方法

T技术echnology□/文宋克祥1 占先进2 李培佑21.中国核工业集团公司金原铀业公司2.核工业北京化工冶金研究院从含钒石油废触媒中提取钒、钼的工艺含钒废触媒主要有两大类，一类是在原油精炼过程中产出，除含钒外，也含有在制做过程中作为活性组分添加进去的钼和镍等有价元素，钒是在原油精炼过程中由石油中沉积或载带于触媒上的。

精炼含钒较高的原油产生的废触媒中，V2O5质量分数约为10%～20%，是一种较为经济的提钒资源。

另一类是硫酸工业及化学工业（如生产尼龙、涤纶、聚氯乙烯、丙烯等）中使用的含钒废触媒，这种触媒中钒是作为活性组分以钒化合物形式添加进去的，这种废触媒中仅钒有回收价值。

从含钒废触媒中回收V2O5的研究较多，采用方法有碱浸法、分段酸溶法及溶剂萃取法等，工艺较为简单，回收产品单一。

而对从以钼、镍为活性组分的，在精炼含钒原油过程中产生的含钒石油废触媒中回收钒来说，其工艺较为复杂，国外仅美国、日本、德国、加拿大、俄罗斯等有公开专利，生产应用的较少。

一、物料特性及化学组成试验所用含钒石油废触媒为黑色小柱状颗粒，其表面和内部均吸附大量有机质，容易破碎。

其化学成分见表1。

从表1看出，物料中除含Al、V、Mo、Ni等金属元素外，还含有P、S等非金属元素。

从烧失率可看出，物料中含有大量有机质。

二、工艺流程与试验方法试验采用的工艺流程如图1所示。

称取200g去油后的废触媒，破碎至-100目占90%，与60～65 g碳酸钠粉末均匀混合后，在马弗炉内于800~850℃下氧化焙烧2小时。

焙砂冷却后按液固质量比2.5/L加水搅拌浸出1小时，浸出浆体自然沉降12小时，上清液倾析，底流过滤。

滤渣用水洗涤后作为含镍物料销售，洗液、滤液与上清液合并。

控制溶液pH值为9.0～9.5，加温到90℃～95℃， 按m(MgSO4·7H2O)/m（P）=（80～100）/1加入MgSO4·7H2O除磷、搅拌，直至溶液中m(V)m/(P)≥3000为止。

专项训练与金属钒有关的化工流程题1.钒是一种重要的金属材料,其用途之一是制备催化剂,如接触法生产硫酸中使用的催化剂(主要成分V2O5、V2O4)。

利用废催化剂回收制备V2O5的工艺流程如下:已知:20 ℃时,NH4VO3的K sp=1.68×10-2回答下列问题:(1)步骤①为提高浸取效率采取方法有________(任写两条)。

(2)步骤②中反应的氧化剂是______________________。

(3)步骤③中Cl被还原为Cl-,该反应的离子方程式为_________________。

(4)步骤④中,离子交换效率与pH的关系如图,为提高交换效率应控制的pH范围是_____________________________________________________________。

(5)步骤⑤所发生反应的离子方程式为 _____________________________。

若母液中N的浓度为1.0 mol·L-1,则c(V)=____________________。

(6)全钒电池是以溶解在一定浓度硫酸溶液中的不同价态的钒离子(V2+、V3+、VO2+、V)为电极反应的活性物质。

一种全钒电池原理如图,放电时H+从右向左移动。

写出充电时阳极的电极反应式 _____________________________________,当转移0.1 mol电子时,转移H+的物质的量为____mol。

【解析】(1)提高浸取的速率可以提高浸取的效率,因此,可采用增大接触面积(粉碎废催化剂)、升高浸取温度或搅拌等手段;(2)步骤②中的反应方程式为2V2O5+2Na2SO44NaVO3+2SO2↑+O2↑,根据化合价变化判断只有S:+6→+4,化合价降低,发生了还原反应,O:-2→0化合价升高,发生了氧化反应,所以氧化剂为Na2SO4;(3)分析参与氧化还原反应的离子,根据电子转移守恒配平,考虑反应条件为碱性环境,反应前加OH-,反应后生成水。

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010514102.0(22)申请日 2020.06.08(71)申请人 江苏美东环境科技有限公司地址 215635 江苏省苏州市江苏扬子江国际化学工业园港丰公路1515号(72)发明人 魏东红　李万龙　郑李辉　刘凯华　魏昌鹏　(51)Int.Cl.C22B 7/00(2006.01)C22B 34/22(2006.01)(54)发明名称一种两步法处理含钒废硫酸催化剂制取五氧化二钒方法(57)摘要本发明公开了一种两步法处理含钒废硫酸催化剂制取五氧化二钒方法，通过第一步草酸浸出控制PH为5~6，即控制钒的浸出率在65~75%之间，同时抑制了大量杂质析出（Al、Ni、Cu等）；第二部硫酸浸出控制PH1.5~2.0，钒的浸出累计控制在≥90%，同时少量的Al等杂质被浸出，浸出液返回第一步草酸浸出（第二部浸出的少量杂质，在返回第一步浸出时，再次生成沉淀进入渣中），同时利用浸出液温度完成第一步浸出，降低成本；第二部浸出渣洗涤后集中收集后加入石灰混合销售至水泥厂，作为水泥厂熟料使用；第一步草酸浸出后制得浸出液直接采用硫酸铵沉钒制得多钒酸铵中间产品，在生产过程中因需加入浓硫酸，浸出液中残留的草酸与浓硫酸完全反应消除，为后续水处理扫清障碍，水处理后制取固体硫酸铵返回生产系统，硫酸钾经提纯后销售至钾肥生产企业作为原料使用。

权利要求书1页 说明书5页 附图2页CN 111455186 A 2020.07.28C N 111455186A1.一种两步法处理含钒废硫酸催化剂制取五氧化二钒方法，其特征在于：包括以下步骤:1)首先将废催化剂（干基）制粉，控制70~80%粒度在200目；2) 第一次浸出：在容器内加入热水，再加入废催化剂后，控制液固比3到4之间，再加入草酸控制PH在5.0~6.0之间，温度35~40℃，搅拌4小时过滤，滤渣收集后用硫酸进行二次浸出，滤液收集静置6~8小时，经精密过滤后送至沉钒工序进行制取多钒酸铵；3)滤渣二次浸出：步骤2）中草酸浸出后的滤渣，再次加入水（按2:1控制），加入浓硫酸控制PH1.5~2.0,同时温度控制60~65℃，搅拌2.0~3.0小时，过滤洗涤，滤液进入步骤2）中作为第一次浸出用液，两次综合浸出率≥90%，浸出渣与石灰混合搅拌后送至水泥厂作为熟料使用；4)一次浸出液沉钒工序：一次浸出液加入浓硫酸调PH值至2.0~2.5，加入1.2~1.5倍钒量的硫酸铵，升温至≥90℃，搅拌30mia后过滤，制得多钒酸铵产品，同时分离母液转至水处理进行尾水处理；5)多钒酸铵煅烧：多钒酸铵煅烧温度控制在100~550℃区间，首先经过烘干、脱水、聚合、脱氨、氧化五个温控区间，成功生产五氧化二钒产品。

高考化学二轮复习小题提速练：大题突破练1 化学工艺流程题1.(2022江西新八校第二次联考)五氧化二钒(V2O5)是一种橙黄色片状晶体,具有强氧化性。

在冶金、催化剂、磁性材料等领域有重要作用。

实验室以含钒废料(含有V2O3、Fe2O3、Al2O3、CuO、有机物等)来制备V2O5的一种工艺流程如下:已知:“滤渣2”为Mg2(OH)2CO3。

请回答下列问题:(1)含钒废料中的有机物主要在工序中除去。

(2)常温时,若“调pH净化Ⅰ”工序中最终溶液pH=8,通过计算判断,此时Cu2+是否已经沉淀完全(填“是”或“否”),并写出计算过程(已知离子浓度<1.0×10-5mol·L-1认为沉淀完全,K sp[Cu(OH)2]=4.8×10-20)。

(3)“净化Ⅱ”时若加入过量的(NH4)2CO3,可能导致的后果为。

(4)煅烧反应同时有氨气生成,实验室检验该气体的方法为。

NH4VO3要在流动空气中煅烧的原因可能是。

(5)在硫酸酸化条件下,V2O5可与草酸(H2C2O4)溶液反应得到含VO2+的溶液,反应的离子方程式为。

(6)全钒液流电池的电解质溶液为VOSO4溶液,电池的工作原理为V+V2++2H+VO2++H2O+V3+电池充电时,阳极的电极反应为。

2.(2022广西桂林、梧州一模)市政污泥含大量金属(Cu、Zn、Ni、Fe、Ag等),不经处理直接填埋会对环境造成严重的污染。

市政污泥的综合利用能够使其得到科学、妥善的处置,并可以作为资源再次被我们利用,同时可以带来一定的经济价值。

某科研团队利用市政污泥回收皓矾(ZnSO4·7H2O)的工艺流程如下:已知:“沉铁”时若pH过高,会产生具有较强吸附性的氢氧化铁胶状沉淀。

回答下列问题:(1)为提高“酸浸”效率,可采取的措施有(任写一条)。

(2)“一系列操作”主要包括、、过滤、洗涤、干燥。

(3)用锌粉除铜、镍时,先除去铜,然后分离再置换除镍,用锌粉直接置换速率极慢,目前采用“锑盐净化法”,即置换时在酸性、含Ni2+溶液中同时加入锌粉和Sb2O3,得到金属Ni和Sb的混合物,该混合物可表示为NiSb,形成NiSb的离子方程式为。

专利名称：一种从含钒石煤中提取五氧化二钒的新方法专利类型：发明专利
发明人：欧阳昌伦,滕代明,谢兰香
申请号：CN90105503.4
申请日：19900724
公开号：CN1059885A
公开日：
19920401
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：一种从含钒石煤中提取五氧化二钒的新方法。

它涉及到化工冶金工艺。

本发明即将含钒石煤在现 有工艺脱碳、破碎、球磨基础上，不加盐成球在平窑或 回转窑中于800-1000℃之间空气中焙烧一定时间， 然后以极稀的硫酸在pH＝1左右，常温至煮沸温度 下浸出钒，浸出液经处理、转型后用N萃取，氯化 铵反萃取，反萃取产物在一定温度下转型解吸后补充 加入氯化铵沉淀，然后离心干燥，得到偏钒酸铵。

偏 钒酸铵经脱氨和灼烧即得到品位为98％以上的 VO。

萃取有机相，反萃水相，萃余水均循环使用， 实施方便。

申请人：湖南省煤炭科学研究所,怀化地区双溪煤矿
地址：410004 湖南省长沙市井湾路3号
国籍：CN
代理机构：湖南省专利事务所
代理人：聂永根
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中国资源综合利用China Resources Comprehensive Utilization Vol.35，No.52017年5月- 125 -工作研究从废铂钒催化剂中分步提炼五氧化二钒和海绵铂相亚波，赵栋云，王建忠，郁丰善，何志鸿，李永敏（江西省汉氏贵金属有限公司，江西 万年 335500）摘要：对失效铂炭催化剂中钒和铂的分离提纯进行研究，通过先分离提取钒来简化精炼铂金属的操作流程，优化回收工艺，且分离后对钒和铂进行分别回收，制得高纯度的五氧化二钒和海绵铂。

关键词：铂炭催化剂；钠化焙烧；五氧化二钒；海绵铂中图分类号：TF841.3 文献标识码：A 文章编号：1008-9500(2017)05-0125-02Recovery Vanadium Pentoxide and Platinum from Spent Pt/V CatalystXiang Yabo, Zhao Dongyun, Wang Jianzhong, Yu Fengshan, He Zhihong, Li Yongmin(Jiangxi Han's Precious Metals Co., Ltd., Wannian 335500, China)Abstract : Study on the technology of separation and purification process of vanadium and platinum from spent Pt-V/C catalyst. Simplifying the operation process of refined platinum metal by separating and extracting vanadium firstly, optimum recovery process. After separation, vanadium and platinum were recovered respectively, high purity Vanadium Pentoxide and Platinum sponge be prepared.Keywords : Pt-V/C catalyst; sodiumzation-roasting; Vanadium Pentoxide; platinum spongePt/C 催化剂广泛应用于石油化工、环境治理、制药、香料、染料及其他精细化工领域，在制备这些催化剂时，往往会加些助剂来加以修饰，如Fe、Sn、Bi、S、V、Cu、K 等，用来提高催化剂的选择性和使用寿命，而Pt-V/C 载体催化剂应用于卤代硝基物还原和还原烷基化反应。

南京一中2023-2024学年度第二学期期中考试试卷高一化学2024.04注意事项：1.本试卷考试时间为7S分钟，试卷满分100分，考试形式闭卷；2.本试卷中所有试题必须作答在答题卡上规定的位置，否则不给分：3.答题前，务必将自己的学校、班级、姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水签字笔填写在答题卡上。

可能用到的相对原子质量：H1 C12 O16 S32 Cl35.5 V51一、单项选择题：共13题，每题3分，共39分。

每题只有一个选项最符合题意。

1.化学与生产、生活及很多研究领域存在着广泛的联系。

下列说法错误的是A.化学反应的热效应的大小与参加反应的物质的多少无关B.“天和”核心舱电推进系统中使用的氮化硼陶瓷基复合材料属于新型无机非金属材料C.中芯国际是我国生产芯片的龙头企业，所生产芯片的主要成分是硅D.规范使用防腐剂可以减缓食物变质速度，保持食品营养价值2.4NH3+5O2催化剂Δ4NO+6H2O是工业制备硝酸的重要反应之一。

下列说法正确的是A.中子数为10的氧原子：188OB.沸点：PH3>NH3C.4molNH3完全反应，转移5mol电子D.该反应为复分解反应3.OF2是良好的氧化剂和氟化剂，可通过反应2F2＋2NaOH=2NaF+H2O+OF2制备，下列说法正确的是A.F2的电子式为B.OF2只含有非极性键C.NaF是共价化合物D.Na原子的原子结构示意图4.实验室制取NH3并探究其还原性，下列实验装置能达到实验目的的是A.用装置甲制取NH3B.用装置乙除去NH3中的水蒸气C.用装置丙验证氨气具有还原性D.用装置丁吸收尾气中的NH35.反应Na2HPO4+NH3·H2O+MgCl2=NH4MgPO4↓+2NaCl+H2O可用于处理含磷废水，下列说法正确的是A.半径大小：r(Na+)>r(Mg2+)B.酸性强弱：H3PO4>HClOC.碱性强弱：Mg(OH)2>NaOHD.非金属性强弱：N>O阅读下列材料，完成6～7题。