利用膨潤土吸附回收工業(yè)催化劑廢渣中貴金屬元素的方法
【專利摘要】利用膨潤土吸附回收工業(yè)催化劑廢渣中貴金屬元素的方法，涉及一種吸附回收金屬元素的方法，該方法第一步，以工業(yè)膨潤土為原料，酸化制備活性白土；第二步，將催化劑廢液沉淀渣煅燒后，酸解為溶液，測定溶液中貴金屬元素的種類與含量；第三步，將制備得到的活性白土作為吸附劑吸附所得溶液中貴金屬元素離子；第四部，將吸附后得到的活性白土干燥磨粉，直接配加催化劑制備原料中利用。利用白土作為催化劑基質(zhì)材料、粘結(jié)劑與吸附劑的多功能作用。吸附后的活性白土含有原催化劑有用的貴金屬元素，可配加到工業(yè)催化劑生產(chǎn)工藝過程中直接利用。提高了貴金屬元素利用率，同時有利于環(huán)境保護。
【專利說明】利用膨潤土吸附回收工業(yè)催化劑廢渣中貴金屬元素的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種吸附回收金屬元素的方法，特別是涉及一種利用膨潤土吸附回收工業(yè)催化劑廢渣中貴金屬元素的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著原油的重質(zhì)化以及渣油催化裂化工藝的發(fā)展，具有更高重油和催化裂化催化劑市場需求量日益增大。目前，隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，市場對以乙烯和丙烯為代表的低碳烯烴的需求增長迅速，目前乙烯和丙烯的生產(chǎn)主要是通過蒸汽裂解技術(shù)，然而，隨著丙烯衍生物需求量的激增，通過蒸汽熱裂解的方法聯(lián)產(chǎn)得到的丙烯產(chǎn)量已不能滿足國內(nèi)外市場上對丙烯日益增長的需要，催化裂解技術(shù)主要是催化劑及其催化裂解工藝。
[0003]在催化裂化催化劑生產(chǎn)過程中需要投入大量的固體和液體物質(zhì)，如:高嶺土、擬薄水鋁石、氯化稀土、水玻璃、硫酸鋁等。根據(jù)催化劑廠催化劑生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)過程中投入的一部分固體物質(zhì)及部分液體物質(zhì)，排放的污水中的懸浮物含量高達8 OOOmg/ L，每天產(chǎn)生的污泥量高達8 O噸。隨著國家環(huán)保要求的不斷提高，催化劑廠污水懸浮物含量I OOmg / L以下才能達標排放。為了實現(xiàn)催化劑污水懸浮物的達標排放，提出了工藝調(diào)整和化學試劑絮凝法沉淀處理相結(jié)合的綜合治理方案，在工藝調(diào)整方面，在小試的基礎上，通過硅循環(huán)和濃縮技術(shù)實現(xiàn)全白土催化劑生產(chǎn)中產(chǎn)生的可溶性硅物質(zhì)的回收利用。另一方面，同時為適應這些可溶性硅的回用，對全白土催化劑的制備配方進行相應的調(diào)變，確保了催化劑性能不變。在化學試劑絮凝法沉淀處理方面，最大量回收可溶性硅的全白土催化劑廢水與超穩(wěn)催化劑生產(chǎn)中產(chǎn)生的含有量固體廢棄物的廢水進行中和，實現(xiàn)不同固體廢棄物的進一步結(jié)合，再進行化學試劑絮凝法沉淀處理，從而，最大化減少隨生產(chǎn)廢水排出的總固體廢棄物的排放量。但是，對于廢棄物中的貴金屬元素的回收利用，一直以來沒有有效的處理措施，有的企業(yè)只能堆積，如何回收利用廢棄物中的有用貴金屬元素，不僅可以回收利用有用元素，降低成本，還可以解決污染排放問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種利用膨潤土吸附回收工業(yè)催化劑廢渣中貴金屬元素的方法，該方法以工業(yè)膨潤土和催化劑廠廢液沉淀渣為原料，將膨潤土酸化處理制備得到活性白土，作為吸附劑，回收鑭、鈰、錸等貴金屬元素，同時解決了工廠催化劑廢液沉淀渣的排放問題。
[0005]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
利用膨潤土吸附回收工業(yè)催化劑廢渣中貴金屬元素的方法，所述方法包括以下步驟:以工業(yè)膨潤土為原料，經(jīng)過酸化處理，制備得到活性白土吸附劑，再將催化劑廢液沉淀渣過濾后，經(jīng)煅燒、酸解生成含有鑭、鈰、錸等貴金屬元素的溶液，再用制備的活性白土作吸附劑吸附溶液中的鑭、鈰、錸等貴金屬元素離子，過濾后得到含有鑭、鈰、錸等貴金屬元素離子的活性白土，再將含有鑭、鈰、錸等貴金屬元素離子的活性白土干燥、研磨后、配加到催化劑生產(chǎn)工藝中，起到基質(zhì)材料與粘結(jié)劑作用的同時，還將流失的鑭、鈰、錸等貴金屬元素回收利用。
[0006]本發(fā)明的優(yōu)點與效果是:
1.本發(fā)明提出一種利用工業(yè)膨潤土和催化劑廠廢液沉淀渣為原料，將膨潤土制成活性白土作為吸附劑，實現(xiàn)吸附回收廢液沉淀渣酸解液中有用貴金屬元素的方法，方法簡單，回收了(鑭、鈰、錸等)貴金屬元素，節(jié)約成本。同時解決了工廠催化劑廢液沉淀渣的排放問題。
[0007]2.得到的活性白土吸附物直接可以配加到催化劑生產(chǎn)過程中，一舉兩得。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1為本發(fā)明技術(shù)路線示意圖；
圖2為本發(fā)明廢液沉淀渣的EDS譜圖；
圖3為本發(fā)明SEM譜圖；
圖4為本發(fā)明活性白土的EDS譜圖；
圖5為本發(fā)明SEM譜圖；
圖6為本發(fā)明吸附后的活性白土的EDS譜圖；
圖7為本發(fā)明SEM譜圖。
【具體實施方式】
[0009]下面結(jié)合附圖所示實施例，對本發(fā)明作進一步詳述。
[0010]圖1為本發(fā)明技術(shù)路線示意圖；圖2催化劑廠廢液沉淀渣的EDS譜圖；圖3催化劑廠廢液沉淀渣的SEM譜圖；由催化劑廠廢液沉淀渣的EDS能譜圖2分析可知:廢液沉淀渣中含有鑭、鈰、錸等貴金屬元素。圖4活性白土的EDS譜圖；圖5活性白土的SEM譜圖；由活性白土 EDS譜圖圖4分析可知，基本屬于活性白土組成。圖6吸附后活性白土的EDS譜圖；圖7吸附后活性白土的SEM譜圖；由吸附后的活性白土的EDS譜圖圖6分析可知，活性白土上已經(jīng)吸附了廢液沉淀渣溶解液中的鑭、鈰、錸等貴金屬元素離子。且吸附后的活性白土 SEM分析可知，活性白土表面明顯塌陷、分散，表明吸附了金屬離子。
[0011]1.本發(fā)明的基本原理
在酸性條件下，金屬離子與活性白土的吸附作用，不僅是物理吸附過程，活性白土的晶體自身存在很多孔通道，活性白土表面存在三種吸附活性中心，即硅氧四面體中的氧原子；八面體側(cè)面與堿金屬離子配位的水分子；四面體外的表面S1-OH離子團。同時在活化的過程中，除了生成高活性比表面，在活性白土的表面上還存在化學電荷，與重金屬離子生成穩(wěn)定的離子電對。
[0012]2.本發(fā)明的基本方案
第一步，將膨潤土水洗沉降、提純、酸化制備得到活性白土；第二步，將催化劑廠廢液沉淀渣，煅燒，溶解于鹽酸溶液中，超聲攪拌，過濾得到酸解液；第三步，將活性白土加入溶解液中進行吸附處理。
[0013]3.本發(fā)明的技術(shù)方法
本項目利用工業(yè)膨潤土和催化劑廠廢液沉淀渣為原料，將膨潤土制成活性白土作為吸附劑，實現(xiàn)吸附回收廢液沉淀渣酸解液中有用貴金屬元素的方法。[0014]4.本發(fā)明具體的實施方案
(I)取200目膨潤土 50g，按土、水、酸的物料投放順序，將膨潤土溶于一定濃度硫酸溶液中進行活化，硫酸用量按1:3固液比確定；活化反應時間5h、90°C溫度下，連續(xù)攪拌；經(jīng)活化反應后的膨潤土進行抽濾，再將濾餅用蒸餾水漂洗5飛次，每次漂洗用水200mL左右，漂洗后再進行抽濾，直至濾液PH值為4飛左右；將濾餅置于烘箱中105?110°C下烘干2h ;烘干后固體經(jīng)研缽研磨粉碎后過200目篩，即得活性白土。
[0015](2)稱取IOg廢液沉淀渣，分別在馬弗爐中煅燒350°C，煅燒2h。將煅燒后的廢液沉淀渣分別溶于100ml，pH為4的鹽酸溶液中，超聲(60HZ)攪拌兩小時。抽濾，取其濾液，測其吸光度。
[0016](3)稱取2.5g已制好的活性白土，加入IOOml上述酸解液中。在冷水(0_10°C)浴中反應30min。反應結(jié)束后進行抽濾，測其濾液的吸光度，
(4)將濾出的吸附活性白土進行譜圖分析，然后研磨粉碎，摻加到催化劑原料中即可。
[0017](5)鑭、鈰、錸等貴金屬元素離子的吸附率達到96%。
【權(quán)利要求】
1.利用膨潤土吸附回收工業(yè)催化劑廢渣中貴金屬元素的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟:以工業(yè)膨潤土為原料，經(jīng)過酸化處理，制備得到活性白土吸附劑，再將催化劑廢液沉淀渣過濾后，經(jīng)煅燒、酸解生成含有鑭、鈰、錸等貴金屬元素的溶液，再用制備的活性白土作吸附劑吸附溶液中的鑭、鈰、錸等貴金屬元素離子，過濾后得到含有鑭、鈰、錸等貴金屬元素離子的活性白土，再將含有鑭、鈰、錸等貴金屬元素離子的活性白土干燥、研磨后、配加到催化劑生產(chǎn)工藝中，起到基質(zhì)材料 與粘結(jié)劑作用的同時，還將流失的鑭、鋪、錸等貴金屬元素回收利用。
【文檔編號】B01J23/36GK103599773SQ201310604834
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年11月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月26日
【發(fā)明者】王國勝, 那晗, 曹文文, 馬云龍, 寧志高 申請人:沈陽化工大學