[发明专利]一种从铁铬系催化剂中回收铁铬的方法

说明书

本发明是一种从铁铬系催化剂中回收铁铬的方法。

在合成氨工业中一氧化碳的变换催化剂大都采用铁铬系催化剂。生产铁铬系催化剂要消耗大量的铬酐和硫酸亚铁，所以成本较高，生产过程中铬酐还会产生对环境的污染。而伴随合成氨生产产生的大量废铁铬系催化剂，一直没有简便可靠的有效处理方法。目前多采用堆弃或深埋来处理。其中的铬元素逐步流失，对环境造成污染。日本专利特开昭53-96909介绍了一种从含铬催化剂中回收铬和其它金属的方法，其特征是经还原剂作用，在加温的酸性液液中得到Cr₂O₃结晶体，其它金属仍存在于酸液中。由于采用CH₄、C₂H₆或CO、H₂和碳酸的化合物等为还原剂，对设备产生特殊要求，且工艺复杂，铬和其它元素分别回收，成本高，所以在实际中难以采用。

本发明的目的就是提供一种方法，同时回收铁铬系催化剂中的铁、铬，并消除对环境的污染。所得产物是变换催化剂半成品，可直接用来生产多种型号的变换催化剂，使催化剂成本大大降低。

本发明的方法是使铁铬系催化剂与硫酸反应溶解，然后在溶液中加碱中和，使铁、铬元素生成各自的化合物或氧化物沉淀，其它元素以可溶性盐形式存在于溶液之中。通过固液分离回收铁和三价铬氧化物。其工艺流程为（一）。

（一）

1.酸溶解反应    2.中和沉淀    3.洗涤过滤

4.干燥    5.产物

本发明方法一种改进是在酸溶解反应之后，在酸溶液中加入铁块、铬粉或铁、铬氧化物进行再次反应，使溶液满足CrO₃/Fe₂O₃＝13-18%的分析条件。还要根据生产催化剂的需要，在沉淀物中加入由碱金属、碱土金属或铝、铅、钛氧化物组成的助剂。然后经洗涤脱硫、过滤、烘干，转入催化剂制造工序。其工艺流程为（二）。

（二）

6.酸溶解反应    7.再反应    8.中和沉淀    9.添加助剂

10.洗涤过滤    11.烘干    12.转入催化剂制造工序

前述方法中加入的铁、铬氧化物可以是铬铁矿粉，进一步降低成本。

本发明方法在比较宽容的条件下即可实现。

例1

将废铁铬系催化剂投入反应罐，加入浓度在5～80%（重量）的硫酸，加入量为催化剂溶解反应完全。反应温度控制在50～300℃、压力维持在常压～20Kg/Cm²，搅拌反应14小时左右。将溶液滤去残渣，放入沉淀池，用NaOH（或Na₂CO₃.NH₄OH.（NH₄）₂CO₃，NH₄HCO₃）溶液进行中和，加入量使溶液中和至中性，中和温度控制在30～90℃。对沉淀物进行洗涤过滤。于100～150℃烘干滤饼，所得产物约为废催化剂90%（重量），其中Fe₂O₃＞60%Sr₂O₃7-12%.S＜0.8%。

例2