酸溶置换法回收废甲醇催化剂中铜锌的研究
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甲醇重整铜锌铝催化剂还原甲醇重整是一种常用的合成气制备技术,通过将甲醇与蒸汽在高温和高压下催化反应,产生一种含有一氧化碳和氢气的混合气体,即合成气。
合成气可以用于合成多种有机化学品,如烷烃、醇类和醚类等。
甲醇重整反应的催化剂起着至关重要的作用,其中铜锌铝催化剂是一种常用的催化剂。
铜锌铝催化剂具有优异的催化性能,能够在相对较低的温度和压力下实现甲醇重整反应。
该催化剂由铜、锌和铝等金属组成,具有良好的稳定性和活性。
在甲醇重整反应中,铜锌铝催化剂可以有效地催化甲醇的脱氢反应,生成一氧化碳和氢气。
同时,该催化剂还可以抑制副反应的发生,提高甲醇转化率和合成气产率。
甲醇重整反应的催化剂设计和制备是一个复杂的过程。
首先,选择合适的催化剂成分是关键。
铜锌铝催化剂中的铜具有良好的还原性和催化活性,可以促进甲醇的脱氢反应。
锌和铝则起到了稳定催化剂结构和增强催化剂活性的作用。
其次,催化剂的制备方法也对反应性能有着重要影响。
常见的制备方法包括共沉淀法、浸渍法和沉积-析出法等。
这些方法可以控制催化剂的晶体结构和粒径分布,进而影响催化剂的活性和选择性。
铜锌铝催化剂在甲醇重整反应中的机理被广泛研究。
实验证据表明,催化剂表面存在着活性位点,这些位点可以吸附甲醇分子并促进其脱氢反应。
铜锌铝催化剂的表面活性位点主要由铜和氧原子组成,它们之间的相互作用对催化活性起着重要作用。
此外,催化剂的晶体结构和形貌也会影响其催化性能。
例如,纳米颗粒状的铜锌铝催化剂具有更大的比表面积和更好的催化活性。
甲醇重整反应中,铜锌铝催化剂还面临着一些挑战。
例如,催化剂的热稳定性和抗中毒性需要得到改善。
由于甲醇重整反应的高温和高压条件,催化剂容易受到热失活和中毒作用的影响。
因此,提高催化剂的稳定性和抗中毒性是当前研究的重点之一。
一种常见的方法是引入其他金属或添加剂,以提高催化剂的稳定性和活性。
铜锌铝催化剂在甲醇重整反应中具有重要的地位。
通过合理设计催化剂的成分和制备方法,可以提高甲醇重整反应的转化率和产率。
废甲醇合成催化剂的回收利用研究摘要:催化剂在煤炭生产甲醇中起着重要的作用。
在甲醇合成过程中,会产生H2S、SO2等有毒有害气体。
这些有毒有毒有毒气体与甲醇合成触媒的Cu及Zn元素发生化学反应,由于触媒被毒化而被失活,所以变成已使用触媒的触媒不能起到催化的作用。
填埋的话,不仅仅是重金属,被惰性化了的触媒的cu和Zn也会污染。
通过采用水分和干旱的组合方法,研究了回收过程。
已使用的催化剂中的铜和Zn获得氧化铜和锌。
氧化物。
氧化铜和氧化锌不仅可回收用于二次利用,还可获得一些经济利益,提高企业市场竞争力,找到了有效解决工业固体废弃物造成环境污染问题的办法。
关键词:废催化剂;铜锌;回收催化剂戏剧性地增加了化学反应的速度,在人类工业化过程中发挥了重要作用。
今天,催化剂在煤炭化工、石油化工、材料合成、环境保护等领域发挥着更重要的作用。
由于其对催化剂活性和化学反应、铜、锌的重(贵金属)金属及其氧化物的特定选择性,镍、钴、钼、铂、钯等元素被用作几乎所有催化剂的基本活性物质大部分是由金属氧化物制成的。
催化的活性随着热老化、粉碎及粉末、硫中毒、砷及碳的沉积而降低。
即使使用了几种再生方法,催化剂也不能满足催化剂的要求,最终失去了其活性,成为已使用的催化剂。
已使用催化剂的有效成分或载体主要含有有毒有害物质。
化学反应中,有毒有害物质主要附着在催化剂上。
因此,已使用的催化剂被记载在全国有害废弃物清单中,被严格限制。
废弃物的分类是hw50。
世界上每年生产的催化废弃物从50万吨到70万吨,含有大量的重金属(贵金属)。
在化学领域,每年有10万吨的排放能力的甲醇生产单位。
每年约250吨的废甲醇催化剂;在石油化学领域,生产每吨精制原油0354kg的废精制催化剂。
为了保护环境,需要使用各车辆使用完毕的TERNAIC触媒单元的各组。
由于是2G的白金族金属,通过烟道气的脱硫和脱硝产生了大量使用后的催化剂。
一、废催化剂甲醇是有机碳化学品中重要的基础化工原料,在新能源战略中发挥着非常重要的作用。
辽宁工业大学硕士学位论文铜冶炼酸泥中铜锌高效回收工艺的研究工程领域: 化学工程研究生: 王心一校内指导教师: 赵光副教授校内指导教师: 蒋克旭教授级高级工程师辽宁工业大学化学与环境工程学院二〇二〇年六月Master ThesisStudy on Efficient Recovery Technology of Copper and Zinc from Copper Smelting Acid SludgeSpeciality: Chemical EngineeringCandidate: WANG Xin-yiSupervisors: Associate Professor ZHAO GuangProfessor-level Senior Engineer JIANG Ke-xuLiaoning University of TechnologyJinzhou, 121001, ChinaJune 2020摘要冶炼酸泥是在火法冶炼铜锌的过程中产生的主要废弃物之一,在有色冶金工业中,尤其我国的冶金工业中,普遍存在对资源的消耗量大、生产所需能耗高、二次资源利用率低、并有相当大一部分可利用二次资源由于没有得到利用而污染环境等问题。
目前,环境污染问题已经十分严峻,若将这些冶炼酸泥中的金属进行有效地回收处理,将有利于充分利用二次矿产资源,节能降耗,减少环境污染,有明显的社会效益、经济效益和环保效益。
本文对某市锌冶炼厂产生的冶炼酸泥进行回收处理,对酸泥中的铜、锌元素进行提取回收,并通过优化实验条件使其达到高效回收的目的。
试验获得结果如下:(1)通过硫酸对酸泥进行浸出试验,考察了硫酸浓度、固液比、浸出时间、浸出温度对铜、锌、铁、砷元素浸出率的影响,得出在硫酸浓度2 mol/L、固液比1:6、浸出时间2 h、温度60 ℃的条件下,达到最大浸出率。
在上述最佳条件下,铜、锌、铁、砷的浸出率分别达到90.65%、95.26%、79.32%、85.45%。
铜锌催化剂的回收作者:熊志坚来源:《科学与财富》2017年第18期摘要:随着工业各部门日益广泛的应用催化技术,每年更换下来的各种固体废催化剂数量也越来越多。
从废催化剂中回收一些金属,不仅可变废为宝,起到开源节流的作用,而且还可消除废催化剂堆放造成的对环境的污染。
本文对用氨络合置换法回收催化剂所得产品铜和氧化锌纯度都在99%以上,铜的回收率也都在95%以上,本文主要研究了该工艺的实验原理。
并对实验结果进行总结。
关键词:催化剂;铜锌;回收1、前言:本文采用的回收铜锌铝催化剂中的铜和氧化锌的方法为一种纯化学的回收方法,该方法称为氨络合——置换法,这种方法简单易行,不需特殊设备,成本也低,氨回收容易,无污染,所获得的产品回收率高且纯度也高。
2、主要实验方法及原理2.1试验方法简介本实验的试验方法步骤包括:催化剂的粉碎及焙烧;氨络合;置换;抽滤及干燥;加热排氨;回收氧化锌;计算回收率;实验流程如下图所示:2.2实验原理2.2.1氨络合反应①氧化铜是一种铜的黑色氧化物,稍有吸湿性。
相对分子质量为79.545,密度为6.3-6.9g/cm3,熔点为1326℃。
不溶于水和乙醇,溶于酸、氯化铵及氰化钾溶液,“氨溶液中能缓慢溶解”。
②氧化锌是一种性状为白色六角晶系结晶或粉末的氧化物,无味、质细腻。
熔点1975℃,相对密度 5.606,折射率 2.008~2.029 ,溶解性溶于酸、氢氧化钠、氯化铵,不溶于水、乙醇和氨水。
高浓度氨水情况下,有一定的溶解性。
另外氧化锌又名锌白,一般为白色粉末,无臭无味,高温煅烧后呈现淡黄色。
直接用氨水不能溶解氧化锌,一般使用氨水和碳铵溶液溶解,氧化锌能够很快被溶解掉。
在温度升高且氨被热解蒸发掉时,锌氨络合离子转换成碱式碳酸锌。
③氧化铝,又称三氧化二铝,通常称为“铝氧”,是一种白色无定形粉状物,俗称“矾土”。
氧化铝化学式Al2O3,分子量101.96,是矾土的主要成分。
它具有不同晶型,常见的是α-Al2O3和γ-Al2O3。
科研与工作简报含Cu -Zn 废催化剂的综合利用 含Cu 2Zn 催化剂,如Cu Zn A l 催化剂,主要用于合成氨工业、制氢工业的低温变换反应,合成甲醇和催化加氢反应。
用于合成甲醇时,催化剂中CuO 的质量分数为45%~65%,ZnO 的质量分数为25%~45%;用于低温变换反应时,CuO 的质量分数为30%~40%,ZnO 的质量分数为40%~50%。
由于在使用过程中都是使用还原状态的铜,因此造成催化剂失活的原因具有一些共同的特点,如硫中毒、卤素中毒、热老化等。
这使得此类催化剂寿命短,再生困难,因而产生大量的失活催化剂。
如果能较好地处理和利用这些废催化剂,可充分利用资源,变废为宝,同时提高企业的经济效益。
本文对含Cu 2Zn 废催化剂的综合利用做一概括性介绍。
1 生产铜、锌化合物1.1 生产硫酸铜和铜锌微肥 将废催化剂直接用稀硫酸(浓度约3m o l L )酸浸,反应温度为50~90℃,反应时间为1.5~2h 。
把得到的酸浸液过滤,除去滤渣,滤液蒸发浓缩至密度约为1.36g c m 3时,进行冷却结晶,过滤后得到硫酸铜晶体,再将过滤后的母液进行蒸发浓缩,得到含有硫酸铜和硫酸锌的混合晶体,即铜锌微肥。
用这种方法制得的硫酸铜可达到GB 4372-80规定的工业一级品标准;制得的铜锌微肥CuSO 4・5H 2O 的质量分数为20%~35%,ZnSO 4・7H 2O 的质量分数为60%~70%。
每吨废甲醇催化剂(CuO 质量分数为60%,ZnO 质量分数为30%)可制得硫酸铜0.7t ,铜锌微肥1.7t 。
1.2 生产氧化锌和五水硫酸铜用氯化铵为络合浸出剂,使废催化剂中的ZnO 和CuO 进入溶液,然后用锌粉把铜氨溶液中的铜置换出来,达到铜、锌分离的目的。
其工艺流程见图1。
图1 废催化剂生产氧化锌和五水硫酸铜的工艺流程・063・化工环保 HUA GON G HUANBAO 2001年第21卷第6期 该法具有硫酸、锌粉等原料用量少,CuO 和ZnO 浸出率高(均为96%以上),浸出剂可循环利用的特点。
废催化剂中铜锌的回收
肖长义
【期刊名称】《江西冶金》
【年(卷),期】1989(000)005
【总页数】2页(P20,19)
【作者】肖长义
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】X780.5
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从废甲醇合成催化剂中回收铜锌王颖洁;李平;王彦飞;蔡志国【摘要】Copper and zinc were recovered from the spent RK-05 catalyst for methanol synthesis by baking,leaching and refining.The optimum parameters of baking process were obtained by orthogonal experiment,such as:spent catalyst size 100 mesh,baking temperature 950 ℃ and baking time 60 min.The optimum leaching conditions were as follows:spent catalyst amount about 4 g/L,leaching temperature75 ℃,volume ratio of actual amount to theoretical amount of leaching agent 2.0-3.0,leaching agent concentration 4 mol/L and leaching time 10 min.The optimum conditions for CuO refining were as follows:mass ratio of zinc particle to filter slag 1.00,reaction time 3 h,baking temperature 450 ℃ and baking time 4 h.The optimum conditions for ZnO preparation were as follows:baking temperature 800 ℃ and baking time 60 min.The purity ofthe recovered product CuO was 99.1%,which met the premium grade of national standard of GB/T674-2003.The purity of the recovered product CuO was 99.6%,which met the first grade of national standard ofGB/T3185-1992.%将废RK-05甲醇合成催化剂经过煅烧、浸取、精制等工序回收其中的铜和锌.经正交实验得到煅烧废催化剂的最优工艺参数为:废催化剂筛目100目,煅烧温度950℃,煅烧时间60 min.最佳浸取工艺条件为:废催化剂加入量约4g/L,浸取温度75℃,浸取剂用量与理论用量体积比2.0~3.0,浸取剂浓度4.0mol/L,浸取时间10min.精制工序制备CuO的最佳工艺条件为:锌粒与滤渣质量比为1.00,反应时间3h,煅烧温度450℃,煅烧时间4h.制备ZnO的最佳工艺条件为:煅烧温度800℃,煅烧时间60 min.回收的产品CuO纯度为99.1%,满足GB/T674-2003《化学试剂粉状氧化铜》中优级品的标准.回收的产品ZnO纯度为99.6%,满足GB/T3185-1992《氧化锌(间接法)》中一级品的标准.【期刊名称】《化工环保》【年(卷),期】2017(037)003【总页数】6页(P346-351)【关键词】废甲醇合成催化剂;煅烧;浸取;精制;氧化铜;氧化锌【作者】王颖洁;李平;王彦飞;蔡志国【作者单位】宁夏大学化学化工学院,宁夏银川750021;宁夏大学化学化工学院,宁夏银川750021;宁夏大学化学化工学院,宁夏银川750021;宁夏大学化学化工学院,宁夏银川750021【正文语种】中文【中图分类】X78当今大部分的化工生产过程中均包含有催化过程,催化剂在化工生产中占有相当重要的地位。