一种FCC废催化剂的回收利用工艺的制作方法

本发明属于废弃化工原料再利用的，具体涉及一种fcc废催化剂的回收利用工艺。

背景技术：

1、流化催化裂化(fcc)目前主要应用于现代石油炼制工艺，是最重要的重油轻质化方法之一，fcc催化剂主要由氧化铝、氧化硅和一定量稀土元素等组成，具有稳定性高、抗毒能力强以及催化活性高等特点，然而fcc催化剂在长时间使用后，渣油中含有的较多重金属等有害物质会导致fcc催化剂的催化活性降低、催化效率下降，从而导致fcc催化剂变成废催化剂，而fcc废催化剂是一种有毒固体废弃物，该废弃物中约含有2％稀土成分，一方面，若将fcc废催化剂作为废弃物处理，会造成环境污染和资源浪费，另一方面，有效合理地回收fcc废催化剂中的稀土元素，会产生较高的社会效益和经济效益，所以，回收利用fcc废催化剂很有必要，目前已有采用化学沉淀法来分离提纯fcc废催化剂中的稀土元素，但由于酸浸后的浸出液中仍含有非稀土元素，若直接进行沉淀，会使沉淀物中含有非稀土沉淀物，从而影响稀土沉淀物的纯度。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种fcc废催化剂的回收利用工艺。

2、一种fcc废催化剂的回收利用工艺，包括如下步骤：

3、s1：制备含稀土离子的浸取液

4、将h2o2和盐酸加入焙烧后的fcc废催化剂中，加热搅拌，得到固液混合物；

5、s2：过滤

6、对上述固液混合物进行过滤，并对滤渣进行再次冲洗过滤，得到固液分离后不含固体杂质的浸出液；

7、s3:萃取

8、使用萃取剂对上述浸出液进行萃取，得到负载有机相，再使用盐酸对负载有机相进行反萃取，得到la3+和ce3+含量较高的第一溶液；

9、s4：制备稀土沉淀物

10、将碳酸钠溶液加入反萃取后溶液中，进行沉淀反应，得到碳酸稀土沉淀；

11、s5：制备稀土氧化物

12、对上述碳酸稀土沉淀进行煅烧，得到ce2o3和la2o3混合稀土氧化物。

13、进一步地，所述步骤s3中的萃取过程，具体包括如下步骤：

14、s3.1：将萃取剂和浸出液按2-5:1的比例加入分液漏斗中，并置于振荡器上混合震荡40-50min，得到萃余水相和负载有机相；

15、s3.2：将萃余水相与萃取剂再次混合萃取，然后将两次得到的负载有机相混合；

16、s3.3：将负载有机相和浓度为2-5mol/l的盐酸按1-3:1的比例再次加入分液漏斗中，置于振荡器上混合震荡40-45min，得到萃余有机相和负载水相；

17、s3.4：将萃余有机相与盐酸再次混合反萃取，再将两次得到的负载水相混合，得到la3+和ce3+含量较高的第一溶液。

18、进一步地，所述步骤s4中的制备稀土沉淀物，具体包括如下步骤：

19、s4.1:向上述第一溶液中加入氢氧化钠溶液，使ph值＝4-4.7，同时，用搅拌机进行搅拌，搅拌时间为40-50min；

20、s4.2:静置1-2h，再进行过滤，分离滤液和滤渣，得到除去al3+后的第二溶液；

21、s4.3：将过量的碳酸钠溶液加入上述第二溶液中，将ph值调节至7-7.5，继续搅拌30-50min，静置2-3h，然后进行过滤，得到碳酸稀土沉淀。

22、进一步地，所述步骤s5中的制备稀土氧化物，具体包括如下步骤：

23、s5.1：将过滤得到的碳酸稀土沉淀放入煅烧炉内，碳酸稀土沉淀首先在预热区进行预热干燥，预热温度为700-750℃，预热时间为40-45min；

24、s5.2：干燥后，碳酸稀土沉淀进入煅烧区，控制煅烧温度900-1100℃，煅烧3-4.5h，使碳酸稀土沉淀充分分解为稀土氧化物；

25、s5.3：生成的稀土氧化物进入冷却区，进行冷却降温，待稀土氧化物冷却之后即可从出料口取出，进行收集。

26、进一步地，所述步骤s1中焙烧温度为550-600℃，在加入h2o2和盐酸之前，先对fcc废催化剂进行粉碎研磨。

27、进一步地，所述步骤s1中反应在玻璃容器中进行。

28、进一步地，所述步骤s1的反应条件为：盐酸浓度为5-7mol/l，h2o2浓度为1.5-1.7mol/l，反应温度70-85℃，固液比为1:5-10，搅拌时长为15-18h。

29、进一步地，所述步骤s1在加入h2o2前，先使用氢氧化钠溶液调节ph值＝1.5-2.5。

30、进一步地，所述步骤s2中通过使用离心分离机，对步骤s1中得到的固液混合物进行离心过滤，使反应后未溶解的固体与浸出液分离，得到所需浸出液。

31、进一步地，所述萃取剂为p507-p204复合萃取剂，其中p507萃取剂浓度为0.3-0.5mol/l、p204萃取剂浓度为1.2-1.6mol/l。

32、与现有技术相比，本发明的优点和有益效果在于：

33、1、本发明通过重复萃取和反萃取后再进行沉淀，可以充分将浸出液中的稀土离子和非稀土离子分离，避免直接沉淀使其他非稀土离子与稀土离子一起生成沉淀，影响沉淀物的纯度，从而使沉淀物煅烧提取出更加纯净的稀土氧化物。

34、2、本发明通过使用p507-p204复合萃取剂，可以降低萃取出的al3+的含量，此外，还可以有效改善单一萃取剂的易萃取但难以反萃取或易反萃取难萃取的缺点。

35、3、本发明通过将氢氧化钠溶液加入第一溶液中，调节ph，使al3+沉淀并过滤，可以进一步除去萃取得到的第一溶液中的杂质离子，从而使第二溶液中稀土离子的纯度更高。

技术特征：

1.一种fcc废催化剂的回收利用工艺，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种fcc废催化剂的回收利用工艺，其特征在于，所述步骤s3中的萃取过程，具体包括如下步骤：

3.根据权利要求1所述的一种fcc废催化剂的回收利用工艺，其特征在于，所述步骤s4中的制备稀土沉淀物，具体包括如下步骤：

4.根据权利要求1所述的一种fcc废催化剂的回收利用工艺，其特征在于，所述步骤s5中的制备稀土氧化物，具体包括如下步骤：

5.根据权利要求1所述的一种fcc废催化剂的回收利用工艺，其特征在于，所述步骤s1中焙烧温度为550-600℃，在加入h2o2和盐酸之前，先对fcc废催化剂进行粉碎研磨。

6.根据权利要求1所述的一种fcc废催化剂的回收利用工艺，其特征在于，所述步骤s1中反应在玻璃容器中进行。

7.根据权利要求1所述的一种fcc废催化剂的回收利用工艺，其特征在于，所述步骤s1的反应条件为：盐酸浓度为5-7mol/l，h2o2浓度为1.5-1.7mol/l，反应温度70-85℃，固液比为1:5-10，搅拌时长为15-18h。

8.根据权利要求1所述的一种fcc废催化剂的回收利用工艺，其特征在于，所述步骤s1在加入h2o2前，先使用氢氧化钠溶液调节ph值＝1.5-2.5。

9.根据权利要求1所述的一种fcc废催化剂的回收利用工艺，其特征在于，所述步骤s2中通过使用离心分离机，对步骤s1中得到的固液混合物进行离心过滤，使反应后未溶解的固体与浸出液分离，得到所需浸出液。

10.根据权利要求2所述的一种fcc废催化剂的回收利用工艺，其特征在于，所述萃取剂为p507-p204复合萃取剂，其中p507萃取剂浓度为0.3-0.5mol/l、p204萃取剂浓度为1.2-1.6mol/l。

技术总结
本发明提供一种FCC废催化剂的回收利用工艺。一种FCC废催化剂的回收利用工艺包括以下步骤：制备含稀土离子的浸取液、过滤、萃取、制备稀土沉淀物和制备稀土氧化物。本发明通过重复萃取和反萃取后再进行沉淀，可以充分将浸出液中的稀土离子和非稀土离子分离，避免直接沉淀使其他非稀土离子与稀土离子一起生成沉淀，影响沉淀物的纯度，从而使沉淀物煅烧提取出更加纯净的稀土氧化物。

技术研发人员：孟凡航,邵兆跃,龚开,黎明,韩志新
受保护的技术使用者：九江惠城环保科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13