[发明专利]由石化企业生产中产生的含铝废催化剂制备钾明矾的方法

说明书

技术领域

本发明属于固废处理及无机盐制备技术领域，具体涉及一种由石化企业生产中产生的含铝废催化剂制备钾明矾的方法。

背景技术

含铝废催化剂作为一种危险固体废弃物，它的前体是石化行业重整催化剂的载体。随着我国经济的持续高速发展，作为支撑我国经济的重要支柱之一的石油化工产业，其规模日益扩大，伴随着的固体废弃物排放正严重污染日益脆弱的生态环境。目前常见的处理方法是堆积和填埋，造成土壤污染和土地资源的浪费，其中具有极高回收利用价值的元素也无为地丢弃。

含铝催化剂废弃物中的金属元素会随着风化和雨水的侵蚀作用渗入土壤，破坏土壤的结构、元素组成和微生物群落，导致土壤生态环境的恶化。这对于我国日益减少的土地资源来说无异于雪上加霜。同时，随着风化和雨水的侵蚀作用渗入土壤的金属元素会随着水流污染填埋地附近的水源，造成水体中的金属元素含量超标，破坏水体环境，影响水体生物的生存。由于水的流动性，该污染会随之扩散。随着灌溉用水和自来水水厂的取水，最终导致对人体的伤害。并且随着堆积时间的延长，水分蒸发，会变为粉尘状，增大该堆积场地附近地区扬尘的发生率，对当地居民的生活环境造成严重破坏。

由于石油催化剂普遍以氧化铝为载体并且铝的质量%含量较高，因而对石油化工行业产生的含铝废催化剂回收处理具有积极意义，例如一方面可防止因直接废弃（排放）造成对环境的破坏，另一方面得以变废为宝而体现资源的最大化利用。

目前，我国诸多小规模（产能相对小）的石化企业大都只能对含铝废催化剂作极其简单的处理，具体而言，仅仅出于应对环保达标排放要求而不加回收利用的形式性处理，甚至因处理成本大寻机偷排。虽然不乏规模大的企业对废催化剂进行处理，但是由于受处理成本高、处理技术相对落后、专技人员短缺之类的因素制约而仍无法达到回收再利用的程度，即不足以体现目前全社会倡导的节约型、循环型经济精神。

前述的钾明矾又名明矾，可作为一味中药，《本草纲目》载其性味酸涩，寒，有毒，故有杀菌收敛等作用。此外钾明矾还可以作为制备铝盐、发酵粉、油漆、鞣料、澄清剂、煤染剂和防水剂的原料，在造纸行业中也有及其广泛的应用。该产品目前主要制备方法是用硫酸处理铝土矿得到硫酸铝，将硫酸铝与硫酸钾反应，再经过洗涤、蒸发、冷却结晶、过滤和干燥即制得。

在公开的中国专利文献中可见诸制备钾明矾的技术信息，如CN12815737B推荐有“一种生产钾明矾的新方法”，其生产过程是：先将铝土矿酸浸反应，得到硫酸铝溶液，再将氢氧化铝、硫酸铝溶液和硫酸反应，而后投入硫酸钾并加沉降剂沉降，最后依次经结晶、冷却和干燥，得到目标产品钾明矾。又如CN104477960B提供有“一种钾明矾的生产方法”，其步骤是：将废铝渣制成铝渣浆液，将铝渣浆液与浓硫酸反应生成硫酸铝粗液，将硫酸铝粗液沉降分离，将硫酸铝和硫酸钾反应生成硫酸铝钾粗液，再依次经冷却结晶、水洗、晾干和包装，得到钾明矾成品。

但是在公开的中外专利和非专利文献中均未见诸利用石化企业在生产如催化裂化之类的过程中产生的含铝废催化剂制备钾明矾的技术信息，为此本申请人作了积极的探索与反复的实验，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。

发明内容

本发明的任务在于提供一种由石化企业生产中产生的含铝废催化剂制备钾明矾的方法，该方法有助于使含铝废催化剂中的铝元素得到充分利用而藉以体现资源回收再利用避免因排放损及生态环境并且体现循环经济精神。

本发明的任务是这样来完成的，一种由石化企业生产中产生的含铝废催化剂制备钾明矾的方法，包括以下步骤：

A)制备硫酸铝浸取液，向来自于石化企业生产过程产生的并且经干燥处理的含铝废催化剂中加入硫酸，在加热下搅拌反应，控制反应体系中Al³⁺与 SO₄^2-的mol比，得到硫酸铝浸取液；

B)制备粗钾明矾滤饼，将步骤A）得到的硫酸铝浸取液投入反应釜中，升温并加入饱和硫酸钾溶液，搅拌反应，并控制反应体系中的K⁺、Al³⁺ 以及SO₄^2-三者的摩尔浓度比，趁热过滤，得清液，冷却结晶，经压滤，得到粗钾明矾滤饼，滤液待处理；

C)制备钾明矾成品，先将步骤B）得到的粗钾明矾滤饼压碎，再加水对压碎的粗钾明矾滤饼洗涤，而后经压滤和离心脱水，得到钾明矾成品。