[发明专利]对废FCC催化剂进行无害化处理制备活性白土的方法

说明书

技术领域

本发明属于废弃化工原料再利用的技术领域，具体涉及一种废FCC催化剂再利用的方法，尤其涉及一种对废FCC催化剂进行无害化处理制备活性白土的方法。

背景技术

FCC催化剂是炼油厂最重要的催化剂，量大。每年全国的总用量在9万吨以上，每年产生近8万吨废FCC催化剂。废FCC催化剂表面附着了来源于原料和炼油助剂中的各种金属元素，如来自于催化裂化原料的镍、钒，来自于催化裂化钝化剂的锑和锡等。因此废FCC催化剂对土壤和水体环境都有不同程度的污染，已列入国家控制排放的危险固体废弃物。国家对固体废物污染环境的防治，实行减少固体废物的产生量和危害性、充分合理利用固体废物和无害化处置固体废物的原则，促进清洁生产和循环经济发展。

以前各大炼油厂未处理的废FCC催化剂大部分被填埋。近年来，环保部门提高了处理标准、加大了监管力度。以填埋方式处置危险废物不符合国家政策和环保要求，应当缴纳危险废物排污费。对废FCC催化剂的处理目前有磁分离，催化剂厂回收，然后脱金属再生或者再晶化，还有报道将废FCC催化剂用于铺路、添加到水泥中等。而对废FCC催化剂进行无害化的活化处理生产高性能活性白土的再生利用尚未见报道。

催化剂失活后对废催化剂的处理及能否再生利用，不仅直接关系到工业生产的经济效益，更关系到人类可持续发展的环保问题。处理和再生利用，当然以治本的再生利用为佳。

活性白土主要化学成分是二氧化硅、三氧化二铝和水，还含有铁、镁、钙、钠、钾等元素。催化裂化催化剂是一种热稳定性良好的固体酸催化剂。从最初的天然白土、合成硅铝到分子筛催化剂，都是以硅酸铝为基础的固体酸材料。废FCC催化剂化学组成的主体即为SiO₂和Al₂O₃，与活性白土主要化学成分一致。废FCC催化剂一般含有10%～25%质量分数的沸石, 具有较大的比表面积和孔体积, 具有作为良好吸附剂的潜质。而且，组成FCC催化剂的基质也就是催化剂的载体，一般为具有催化活性的无定形的硅铝酸、天然活性白土、半合成高岭土等，因而对废FCC催化剂进行无害化的活化处理生产高性能活性白土是可行的。

活性白土是用粘土（主要是膨润土）为原料，经过酸的活化处理，再经水漂洗、干燥制成的吸附剂，外观为乳白色粉末，无臭，无味，无毒，吸附性能很强，能吸附有色物质、有机物质。活性白土因比表面积大，吸附能力强，脱色效率高；活性度低，不与油脂及其它化学物质发生化学作用；用于液体脱色过滤速度快，残液率低，如食用油脱色、制糖脱色等；脱色后液体透明清亮，品质稳定，无异味、不回色、不回酸；使用后的产品，经过适当处理可以进行二次利用，不会造成环境污染等系列产品优点而广泛应用于吸附剂、颗粒白土、无碳复写纸用显色剂中。

发明内容

本发明的目的在于提供一种对废FCC催化剂进行无害化处理制备活性白土的方法，以充分合理利用并无害化处置炼油厂的危险固体废弃物，变废为宝，消除对环境的污染，促进清洁生产和循环经济发展。

为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：一种对废FCC催化剂进行无害化处理制备活性白土的方法，具体步骤如下：

(1)废FCC催化剂的活化和浸取：将废FCC催化剂与酸溶液混合，在一定温度、压力和搅拌速度条件下，活化废FCC催化剂并浸出废FCC催化剂中的稀土及重金属；

(2)固－液分离Ⅰ：将浸取液与浸取渣进行分离；

(3)浸取液的处理：将浸取液进行净化、富集与分离，从溶液中制取出金属或化合物，废液回收用于下一批废FCC催化剂的活化；

(4)废FCC催化剂浸取渣的洗涤：用清水或洗涤液洗涤浸取渣，反复进行2～8次，直至洗涤液的pH值在4～6之间；

(5)固－液分离Ⅱ：将洗涤液与洗涤渣进行分离，洗涤液回收用于下一批废FCC催化剂的活化或浸取渣的洗涤；

(6)废FCC催化剂洗涤渣制备成活性白土：将洗涤渣在一定温度、压力条件下脱水，研磨，制得活性白土。

所述与废FCC催化剂混合的酸溶液为硫酸、盐酸、硝酸、磷酸、草酸、柠檬酸、酒石酸中的一种或任意几种与水混合配制而成；更进一步地，所述酸的质量分数为0.1%~50%；更进一步地，废FCC催化剂与所述酸混合的固液比为1∶(1~10) 。

所述废FCC催化剂的活化和浸取的温度为10~150℃，压力为0.01~0.9MPa，搅拌速度为0~3000rpm，时间为1~48h。

所述固－液分离的方法为沉降、过滤、压滤和离心分离中的一种或任意几种配合运用。