[发明专利]一种二氧化硅负载碱金属铯废催化剂的处理方法

说明书

本发明提供了一种二氧化硅负载碱金属铯废催化剂的处理方法。包括如下步骤：1)将二氧化硅负载碱金属铯废催化剂同碱性溶液接触，得到废催化剂溶液；2)将步骤1)的废催化剂溶液同有机萃取剂接触，萃取，得到含碱金属铯的有机萃取液和萃余液；3)将步骤2)的含碱金属铯的有机萃取液和酸性溶液接触，反萃取，得到含碱金属铯的溶液和反萃取后的有机萃取液，采用所述处理方法可以从失活或催化性能显著降低的二氧化硅负载碱金属铯废催化剂中回收碱金属铯，同时可再生二氧化硅。用回收物的二氧化硅和铯制备二氧化硅负载铯催化剂，可用于催化制备乙烯属不饱和羧酸及其酯。

技术领域

本发明属于催化剂处理技术领域，具体涉及一种二氧化硅负载碱金属铯废催化剂的处理方法。

背景技术

乙烯属不饱和酸及其酯，例如丙烯酸(acrylic acid,简称AA)及其酯，是一类重要的化工原料。在多个乙烯属不饱和酸及其酯的工业生产方法中，固体催化羟醛缩合法，因其工艺简洁，副产少量水，原子经济性好而被称为绿色工艺，该法以饱和烷基酸及其酯和甲醛为原料，在以二氧化硅等为载体的碱金属铯浸渍的催化剂催化下，缩合反应制备乙烯属不饱和酸及其酯。

该反应过程如下：

R’CH₂COOR+HCHO→R’CH(CH₂OH)COOR

R’CH(CH₂OH)COOR→R’C＝(CH₂)COOR+H₂O。

副反应过程如下：

R’CH₂COOR+H₂O→R’CH₂COOH+ROH

R’C＝(CH₂)COOR+H₂O→R’C＝(CH₂)COOH+ROH。

上式中，R’和R相同或不同，彼此独立地选自H或烷基。

US6544924公开了链烷酸或酯，尤其是丙酸甲酯与甲醛的催化反应生产乙烯属不饱和酸或者酯的方法和所用的催化剂，催化剂包括负载1-10％(重量)碱金属铯的多孔型高表面积二氧化硅。

然而，在连续的工业应用中，催化剂结构尤其是催化活性位点随着时间的推移逐渐耗尽，导致催化剂活性不可逆的损失。更换下来的废催化剂，如果不回收利用，只能作为固废处理，不仅污染环境，同时也造成铯等贵重金属的损失。

发明内容

为了改善现有技术的不足，本发明的目的是提供一种二氧化硅负载碱金属铯废催化剂的处理方法。所述处理方法是将二氧化硅负载碱金属铯废催化剂同碱性溶液接触，将其溶解后得到废催化剂溶液，利用有机萃取剂萃取废催化剂溶液中的碱金属铯，得到含碱金属铯的有机萃取液和萃余液；其中含碱金属铯的有机萃取液经酸性溶液反萃取后得到含碱金属铯的溶液和反萃取后的有机萃取液，任选地反萃取后的有机萃取液返回套用。进一步的，所述萃余液和酸性溶液接触，得到二氧化硅凝胶，二氧化硅凝胶经酸洗、老化、再次酸洗、干燥后得固体二氧化硅。通过本发明的方法，可以实现碱金属铯和二氧化硅的分别回收，且回收得到的碱金属铯和二氧化硅经过浸渍和焙烧处理，还可以制备得到新的具有催化活性的二氧化硅负载碱金属铯催化剂，其可以再次被用于催化羟醛缩合反应制备乙烯属不饱和酸及其酯。

本发明目的是通过如下技术方案实现的：

一种二氧化硅负载碱金属铯废催化剂的处理方法，所述处理方法包括如下步骤：

1)将二氧化硅负载碱金属铯废催化剂同碱性溶液接触，得到废催化剂溶液；

2)将步骤1)的废催化剂溶液同有机萃取剂接触，萃取，得到含碱金属铯的有机萃取液和萃余液；