[发明专利]镍‑硅合金的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种将作为氢化催化剂的海绵镍催化剂的已使用过的废催化剂作为原料而制造镍-硅合金的方法。

背景技术

海绵镍氢化催化剂是莫里雷尼(Muray Raney)所发明的催化剂，通常以作为商品名的雷尼镍(Raney Nickel)的称呼为大众所熟知，如美国专利第1,628,190号说明书中所记载，其是制作出具有催化剂作用的金属与不具有催化剂作用的金属的合金，并将不具有催化剂作用的金属利用碱性水溶液部分地溶出去除(将该操作称为“展开”)而获得的金属催化剂。

莫里雷尼(Muray Raney)也研究了除镍与铝的组合以外添加硅的三元体系。如果使用硅、铝的混合物，则由于两金属的性状不同，故而合金制造变得复杂。因此，一直以来仅由镍与铝来制造合金。

目前，市场上所销售的、通常使用的海绵镍氢化催化剂是镍-铝系的海绵镍。

另外，如果将已使用过的镍-铝系海绵镍催化剂放置在空气中则会自燃，因此必须长期在水中保存，且在失活后废弃，鉴于这一问题，可以说极难将已使用过的镍-铝系海绵镍催化剂再用作催化剂，但从镍的价格高昂以及资源有效利用的观点考虑，实际情况是在本技术领域中关于该催化剂的再利用(再生)已进行了多方面的研究。

例如，海绵催化剂的发明者莫里雷尼(Muray Raney)也提出了将已使用过的催化剂再生为合金的方法(专利文献2)。该方法是将已使用过的海绵镍催化剂进行氧化而制成氧化物，在该氧化物中混合还原物质并进行加热而制造合金。

另外，除此以外已知如下方法：在有机过氧化物聚合物的氢化分解中使用雷尼镍(镍-铝系海绵)催化剂，实施批次式反应，在反应后将每次失活的催化剂分离，使催化剂在碱性水溶液中展开再生，从而进行再利用(专利文献3)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：美国专利第2,139,602号说明书

专利文献2：日本专利特公昭53-38719号公报

非专利文献

非专利文献1：精细化工(Fine Chemical)中的氢化反应、第25页～第59页、RL,L奥古斯丁(RL,LAuguestine)著、上原陵一译、日刊工业出版社(1974年3月)

非专利文献2：接触氢化反应、第15页～第21页、西村重夫、高木弦著、东京化学同人(1987年4月)

发明内容

发明所要解决的问题

然而，专利文献1中所记载的方法的工序长，设备费用或再生成本变高，而在工业上未被利用。

另外，专利文献2中所记载的方法是利用氢化分解中所特有的现象，存在如下问题：即便利用同样的方法实施双键的氢化中所使用的催化剂的再利用，也无法恢复催化剂功能。

总之，在工业上有益的方法中，以往并不知晓将已使用过的镍-硅系海绵催化剂用作原料的一部分而制造镍-硅合金的方法。

解决问题的技术手段

本发明是鉴于所述现有技术的问题，提供一种以往并未实施的将已使用过的镍-硅系海绵催化剂用作原料的一部分而制造镍-硅合金的方法。

海绵催化剂也可利用镍以外的其他金属催化剂，铜、铁、钴、铬等也可利用该方法制作催化剂。另外，作为不具有催化剂作用、即可利用碱去除的金属，除硅以外，也可利用铝、砷、锌、镁等。

如上所述，莫里雷尼(Muray Raney)提出了仅由镍与铝制造合金的尝试，但本发明者等人在所述组成中将铝去除而制造由镍与硅形成的合金，评价其对双键的氢化催化剂功能，结果发现与镍-铝系几乎同等，从而完成本发明。

即，根据本发明，提供一种镍-硅合金的制造方法，将包含已使用过的海绵镍催化剂的镍源、硅源及碳源供给到电炉内，在电炉的炉内温度为1,200℃至1,500℃下进行4小时至30小时加热反应。

另外，根据本发明，提供所述镍-硅合金的制造方法，其中镍源为选自由新镍、已使用过的海绵镍催化剂、电炉残存镍-硅合金半制品所组成的组群中的一种或两种以上的混合物。

另外，根据本发明，提供所述镍-硅合金的制造方法，其中硅源为金属硅和/或硅石。

另外，根据本发明，提供所述镍-硅合金的制造方法，其中碳源为市售的木炭和/或锯屑炭。

另外，根据本发明，提供所述镍-硅合金的制造方法，其中电炉的炉内温度为1,230℃至1,270℃。