[发明专利]从加氢废催化剂中提取有用金属的方法

说明书

技术领域

本发明涉及催化剂的回收工艺，尤其是一种从加氢废催化剂中提取有用金属的方法，该方法可以有效回收加氢催化剂中的铝金属、钼金属和镍金属。

背景技术

现代科学技术的进步，人类对高新材料的需求都离不开石油和化学工业的发展。其中催化剂的使用对石油工业和化学工业飞速发展，发挥了巨大作用。据资料统计，全世界每年消费的催化剂数量约80万吨，其中炼油催化剂约41.5万吨，化工催化剂33.5万吨。

但是，随着催化剂使用时间的延长，由于自身组分、结构发生了变化而最终导致催化剂活性下降或失效而无法继续使用，不得不更换新的催化剂，这样就产生了大量的废催化剂。倘若对这些废催化剂不加处置而随意堆置的话，一方面会占用大量的土地资源，增加企业的管理成本；另一方面催化剂在使用过程当中所吸附的一些有毒、有害物质以及自身所含有的一些金属元素会由于各种作用而进入到自然环境，给环境带来严重污染；第三方面废催化剂白白丢弃，其中所含有的各种有价金属资源没能得到回收利用，造成有效资源的浪费。如此大量失效的废催化剂如何处理已经引起世界各国的重视。

其中含有大量的贵金属(如Pt、Pd和Ru等)、有色金属(如Cu、Ni、Co和Cr等)及其氧化物，将其作为二次资源加以回收利用，不仅可以直接获得一定的经济效益，更可以提高资源的利用率，避免催化剂带来的环境问题，实现可持续发展。

美、日、欧等发达国家很早就注意对废催化剂的回收利用。如日本由于缺乏各种金属资源，制造催化剂的主要原料都需要进口，因而早在20世纪50年代就开始废催化剂的回收利用，早期主要回收贵金属，1955年后开始回收镍等有色金属，1970年日本颁布法律确认废催化剂为环境污染物，1974年成立了废催化剂回收协会，平均每年从废催化剂中回收的金属超过1Okt。日本三井公司专门制造从废汽车催化转化器回收贵金属的装置，日处理能力达到1t至20t。美国环保法规也对废催化剂处理作出了严格的规定，直接倾倒和掩埋需要缴纳巨额税款。目前美国已形成从废工业催化剂中回收利用贵金属的产业，据统计，每年回收的铂族金属达到15t左右，近年已扩展到有色金属、低值甚至赔本的废催化剂的回收利用。国际催化剂回收公司(CRI)在美国和加拿大等均建有专门回收工厂处理废加氢精制、加氢处理、加氢裂化、重整及石油化工等催化剂。欧洲最大的废催化剂回收公司法国Eurecat公司回收能力为215kt/年.占全球回收量的5％～10％。德国的Degussa公司1968年就用捕集网回收铂网催化剂，1988年新建1kt/天废重整催化剂回收装置，铂回收率达97％～99％。

目前，国外对废加氢催化剂的回收方法应用比较广泛，技术比较成熟的是有机溶剂萃取法。该法的优点是回收率高，一般可以达到99％以上。回收产品质量好，纯度高，可以直接应用。缺点是所使用的有机溶剂需要回收综合使用，工艺流程相对复杂。

此外，还有离子交换法、氯化处理法等，这些方法大多工艺及实验设备复杂。

我国废催化剂回收工作起步较晚，近年来随着国家对环保的重视以及原油和其他金属资源的价格上扬，也积极开展了废催化剂的回收利用，取得了很大的进步。我国废催化剂回收行业有以下特点：

(1)起步晚，技术力量薄弱，回收利用企业普遍经营规模小，工艺技术落后。自1971年抚顺石化三厂开始从废重整催化剂中回收铂和铼等稀、贵金属以来，全国有许多企业和研究单位都开展了废催化剂回收利用的研究，1999年抚顺石油三厂催化剂厂与三吉公司和海南坤元贵金属有限公司联合投资兴建了处理能力为150t的废铂催化剂回收装置，可年产铂金属450kg，回收铂含量达到99.98％；

(2)我国无专门的管理部门进行管理，缺少回收网络，并且缺乏相应的条例法规，市场较为混乱，以致出现技术水平低和设备落后的回收企业抢占市场的现象，造成回收率低和不同程度的环境污染；

(3)整体上讲，资源回收率低，不易回收利用或经济价值低的再生资源丢弃现象严重；

(4)我国废催化剂总回收利用率低，对回收利用技术开发投人不足，有些设备、技术和回收工艺比较落后.一些回收价值不高但污染严重的废催化剂并未得到处理。由于国内催化剂使用技术水平尚低，催化剂的更换频率和废催化剂的数量均高于国外，加之我国对废催化剂还缺乏系统的研究和相应的组织机构与法规，废催化剂的回收利用将有很长的路要走。

目前国内对废钴钼催化剂的回收研究较多，已有多种处理这种废催化剂的工艺，如氧化焙烧-碱浸、加碱焙烧-水浸、氨浸、酸浸、等离子熔炼。目前多用碱焙烧法。