[发明专利]从含钒镍的废FCC/ROC触媒中回收稀土、钒、镍的方法

说明书

技术领域

本发明涉及从含钒镍的废FCC/ROC触媒中回收稀土、钒、镍的方法。 

技术背景

石化产业中，尤其以裂解厂针对触媒的需求消耗量高，但触媒一旦失效之后，在石化工业制程上便无可用的价值，造成环境的污染。但对资源回收业来说，失效的废触媒所含的丰富金属成分如钒、钼、钨等，具有一定的再利用性，含钒镍之废FCC/ROC触媒便是其中一例。 

流体触媒裂解程序使用的制气油裂解触媒简称FCC(Fluidized CatalyticCracking)，残渣油裂解触媒则是ROC(Residue Oil Cracking)，触媒进行裂解时，进料油内所含的重金属会附着在触媒表面上，造成触媒活性降低、汽油产量减少以及气体和积碳产量增多等现象，制气油所含的镍、钒等金属较少，触媒的活性衰退速度较慢。但残渣油中则含较高的镍、钒金属。在残渣油触媒裂解工厂里，触媒的活性衰退很快。裂解工厂每日需要排放大量的平衡触媒，并补充等量的新触媒。 

含钒镍的废FCC/ROC触媒所含的成分大致如下：Al₂O₃：40-60％、SiO₂：10-25％、V：0.1-1％、Ni：0.1-1％、REO：2-5％，各个厂家配比各有不同，经由毒性溶出试验结果显示这些废触媒属于无害事业废弃物，经1200℃锻烧的废触媒检测其重金属溶出量，亦低于法规标准，因此现行处理方式均为掩埋处理，但如此处理方式长期而言对环境依然有相当程度影响，且含钒镍的废 FCC/ROC触媒本身含有钒、镍、稀土等元素，确实值得研究如何再利用、对环境有更好的保护，并且在资源日益枯竭的今日能有效减少对资源的浪费。 

稀土被称为”工业味精”，尤其是近年来稀土被大量使用在，有色冶金、原子能工业、TFT-LCD、石化工业、工学玻璃、抛光研磨等产业，因此稀土于目前工业生产领域中占有不可或缺的地位。针对稀土的提取与生产工艺，在二、三十年前就已经有学者研发数种方式，其中较著名的制程有： 

(一)氯化法：矿石经过氯化直接得到稀土的无水氯化物，便于直接与熔盐电解至倍稀土金属过程连接，反应式可写成： 

REPO₄+(3x)C+3Cl₂＝RECl₃+POCl₃↑+xCO₂↑+(3-2x)CO↑ 

但此类工艺不适用于含铝及硅高的含钒镍废FCC/ROC触媒中。 

(二)焙烧酸浸法：此法是利用碳酸钠为辅料在600-700℃下进行反应，使稀土变成氧化物，再利用硫酸酸浸后加入盐类形成复盐沉淀，再进一步分离，取得稀土。 

此类型的作法，原理上适用于含钒镍的废FCC/ROC触媒，但成本上却不合时宜，因为焙烧所需要耗的热能高，再者须填加辅料成本，以稀土含量仅2-5％的含钒镍的废FCC/ROC触媒来说，完全没有量化生产的可能。 

近年来许多针对新兴稀土的提取研究陆续问世，其中如中国专利(专利号200910241671.6)为例，其制程依然不脱焙烧-氧化-酸浸-复盐沉淀-分离提取稀土等过程，但此类过程运用在含钒镍之废FCC/ROC触媒却都不符合成本概念。 

因此，如何研究发展出一套属于含钒镍之废FCC/ROC触媒的可行制程，为本专利的主要内容。 

发明内容

本发明的目的是提供一种从含钒镍的废FCC/ROC触媒中回收稀土、钒、镍的方法。 

本发明解决上述技术问题的技术方案如下。 

从含钒镍的废FCC/ROC触媒中回收稀土、钒、镍的方法，其特征在于，所述含钒镍的废FCC/ROC触媒的成分重量百分含量为：Al₂O₃40-60％、SiO₂10-25％、V 0.1-1％、Ni 0.1-1％、REO 2-5％，本方法是将含钒镍之废FCC/ROC触媒，以硫酸为主要溶剂在90-95℃下酸浸，之后以复盐沉淀方式沉淀富液中的稀土，经碱转换后，以盐酸酸溶，再经草酸、碳酸氢铵沉淀获得稀土产品；另外，复盐沉淀稀土后的钒、镍贵液，以调整pH值及离子交换方式各分别回收，具体操作步骤为： 

1.首先将含钒镍的废FCC/ROC触媒置于反应槽中，然后加1-5mole的硫酸水溶液于反应槽中，此时槽内温度＞100℃，维持在90-95℃之间，反应1-4小时，得到含铝、钒、镍的稀土浸出液和不溶的硅铝渣，经过滤，分离硅铝渣制成耐火砖；留下含铝、钒、镍的稀土浸出液；