废旧催化剂回收利用现状及方式分析:提高效率,减少污染

2024-06-13 21:09:07发布    浏览49次    信息编号:75193

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废旧催化剂回收利用现状及方式分析:提高效率,减少污染

摘要:废催化剂的处理一直是我国政府较为重视的问题之一,本文简单介绍了我国废催化剂回收利用的现状,并对含贵金属废催化剂和含钼废催化剂两类废催化剂的回收利用方法进行了分析,旨在提高废催化剂的回收利用效率。

关键词:废催化剂;回收利用;具体方法

消耗品与人类的生活息息相关,据统计,全球每年消耗约100万个固体催化剂,而产生约100万个废催化剂,合理利用废催化剂不仅可以帮助我国获得更多的资源,还可以减少催化剂对环境的污染。

1 国内催化剂回收利用现状

目前,我国可回收利用的催化剂主要有含镁催化剂、含镍催化剂、废钯碳催化剂、含钼催化剂和其他类型催化剂等。我国已掌握磁选、离子交换、混合氧化剂、天然碱浸出等回收利用技术。此外,建设单位还可以利用一些废催化剂生产新产品,如通过废钴催化剂可生成钴环己酸,通过含钼废催化剂可生成钼铁,通过醇类装置催化剂可生产氯化亚铜和氯化锌等。我国还建设了一大批专门负责回收利用废催化剂的单位,废催化剂的回收利用率明显提高。

但与国外回收率相比,我国回收率较低,政府在这方面投入的资金不够,一些设备和技术有些落后,一些催化剂还没有得到妥善处理。目前,我国回收技术比较落后,我国催化剂的使用数量和更换频率均高于国外。因此,我国应更加重视催化剂的回收利用。

2 废催化剂回收利用的具体方法

2.1 贵金属催化剂的回收利用

含有贵金属的催化剂一般有两种:一种是Pt重整废催化剂。另一种是Pd废催化剂。以Pt重整废催化剂的回收为例,Pt重整废催化剂是由球形氧化铝表面浸渍溶液制成的,通常Pt含量在0.25%-0.7%之间。催化剂在使用过程中,碳元素会不断沉积,催化剂的活性会随之下降。回收人员可以选择王水浸泡氯化铵沉淀法、离子交换法、萃取法等进行回收利用。如果回收人员选择王水浸泡氯化铵沉淀法,具体步骤如下:

第一步,回收人员用硫酸溶液接触Pt重整废催化剂,除去Pt重整废催化剂中的Al,然后过滤。此时可滤出硫酸铝。第二步,用碱焚烧剩余的残渣。第三步,用王水浸出炉渣并过滤。第四步,驱走硝酸盐。第五步,加入NH4Cl使Pt下沉。第六步,进行焙烧,经过一段时间,即可得到海绵状Pt。此方法对废催化剂有一定的要求,回收人员用硫酸溶解Al时,废催化剂载体上必须有一定的有机碳,有机碳的多少直接影响Pt的产率。不仅如此,回收人员还要对废催化剂进行多次沉淀,然后溶解,使Pt的纯度达到99.95%以上。

2.2含钼废催化剂的回收利用

含钼废催化剂也采用氧化铝作为载体,石化企业常将其用于醇脱水、脱氢反应以及各种异构化反应。由于含钼废催化剂常用于脱硫反应,因此含钼废催化剂中的钼元素基本以硫化物形式存在。正常情况下回收人员应先采用氧化焙烧去除表面的碳、硫及有机物。硫化钼转化为氧化钼时发生的化学反应如下:

2MoS+7O2=2MoO3+4SO2

之后回收人员用NaOH或浸出法将钼以钼酸盐的形式浸入溶液中,此时回收人员再用离子交换法或萃取法从溶液中的钼中回收钼,最后用分析法或反萃取法得到钼酸铵。除了以上方法外,还有一种回收钼的方法,即用酸沉淀法从溶液中提取钼,产生的化学反应如下:

MoO3+2NaOH=+H2O

MoO3+=+CO2

+2HNO3=+

回收含钼废催化剂时,回收人员要控制好温度,不宜过高或过低。焙烧温度过高,钼氧化物会升华,会损失部分钼。但温度过低,氧化不彻底,钼难以浸出。另外,回收人员还要注意含钼废催化剂的成分,如果催化剂中含有钨、钒等性质与钼接近的金属,回收人员还应除去杂质。

3 结论

废催化剂可以为我国提供大量的能源和新产品,因此我国应重视废催化剂的回收利用,不断研发新技术,最大限度的利用废催化剂。同时要提高各企业的环保意识,要求其合理处理废催化剂,以提高我国废催化剂的回收利用率。

参考:

[1]王诗芬,许作涛.废催化剂回收利用现状及对策[J].能源研究与管理,2015,02:118-121.

[2]李富荣,唐晓.废钼镍催化剂回收技术现状及分析[J].中国资源综合利用,2011,11:17-19。

作者简介:何斌(1994-),男,湖南浏阳人,邵阳学院,职务职称,学位,研究方向:生物与化学工程。2016年2月

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