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CN106048228A - 一种从催化裂化废催化剂中回收稀土的方法 - Google Patents

一种从催化裂化废催化剂中回收稀土的方法 Download PDF

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CN106048228A CN201610489957.6A CN201610489957A CN106048228A CN 106048228 A CN106048228 A CN 106048228A CN 201610489957 A CN201610489957 A CN 201610489957A CN 106048228 A CN106048228 A CN 106048228A
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李正
祝汉国
杨婷元
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Qingdao Hui Cheng Environmental Technology Co Ltd
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Qingdao Hui Cheng Environmental Technology Co Ltd
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Abstract

本文公开了一种从催化裂化废催化剂中回收稀土的方法，本方法是将含有稀土的催化裂化废催化剂置于100‑150℃下的20％‑65％的硫酸溶液中酸溶，然后向上述溶液中加入氨水得到稀土富集液，采用蒸发的方法将富集液中水分蒸发后得到硫酸稀土复盐产品。该种方法操作简单，成本低，稀土回收率高，是一种高效节能的稀土回收方法。

Description

一种从催化裂化废催化剂中回收稀土的方法
技术领域
本发明涉及一种从催化裂化废催化剂中回收稀土的方法，属于资源回收利用领域。
技术背景
催化裂化催化剂为目前炼油工业中用量最大的催化剂品种，稀土作为催化裂化催化剂中的重要组成部分，其在催化剂使用的全过程中所占的比例基本维持在0.5％～8％这个范围内。由于稀土在废FCC催化剂中以RE3+或RE2O3的形式存在，这种存在形式易于与相关化合物发生反应，且因稀土本身资源有限、价格较高的特性，因此具有较高的回收应用价值和可能性。迄今为止，国内外各大高校、院所以及相关专家针对不同废料(荧光粉、尾矿、灯管等)中稀土元素进行了大量的工作和实验来研究其回收的方法和工艺。从催化裂化装置卸出的大部分废催化剂目前主要采用直接填埋的方式处理，造成大量稀土资源的浪费。
目前，对于各物料中的稀土回收主要是先将稀土化合物在酸性环境下转化成离子状态，然后利用各种方法从酸性溶液中实现对稀土的回收。酸性溶液中稀土元素分离与提纯的方法主要有以下几种：(1)沉淀分离法：包括草酸盐沉淀法、氢氧化物沉淀法、碳酸沉淀法、氟化物沉淀法等。(2)溶剂萃取分离法：包括P204萃取剂萃取法、P507萃取剂萃取法两种萃取方法。(3)离子交换分离法。(4)温控固-液萃取法。
中国专利CN103131875介绍了一种从废旧稀土荧光材料中提取高纯稀土氧化物的制备工艺，将废料经过预分解、氧化焙烧、酸解、萃取、沉淀、灼烧工艺步骤提取得到高纯稀土氧化物。该种方法可将发光废料中的稀土元素全部回收，分离为高纯单一产品。
中国专利CN102586606介绍了一种从含钒镍的废FCC/ROC触媒中回收稀土、钒、镍的方法，该专利同样现将原料进行酸处理得到含有稀土离子的液体，然后通过复盐沉淀，最后通过草酸、碳酸氢铵沉淀得到稀土产品。
虽有不少专利和研究介绍了各种回收稀土的方法，但是利用蒸发浓缩的方法从催化裂化废催化剂中回收稀土的研究未见报道，因此，开发利用蒸发浓缩的方法从催化裂化废催化剂中回收稀土的技术既提供了一种新型回收稀土的方法，又实现了稀土的资源循环，具有重要意义。
附图说明
图1为所回收的稀土化合物的X射线衍射图
图2为不同实施例中的稀土回收率数据表
发明内容
本发明的目的是提供一种从催化裂化废催化剂中回收稀土的方法，该方法主要针对含有稀土和钠的催化裂化废催化剂中稀土的回收，主要技术方案如下：
(1)首先，所选择的催化裂化废催化剂中稀土的质量百分含量为0.1-10％，钠的质量百分含量为0.1-10％。
(2)将含有稀土和钠的催化裂化废催化剂置于搪瓷反应釜中，向反应釜内加入水，控制反应釜内固含量为20-50％，搅拌均匀后按照酸浓度为20-65％的范围加入浓硫酸，维持反应温度在100-150℃之间，反应1-6h后过滤，得到含有稀土和钠的浸出液；
(3)将含有稀土和钠的浸出液降温至1～80℃后加入氨水，至浸出液中结晶现象不再继续时停止加入氨水，过滤得到滤液1；
(4)将滤液1煮沸蒸发浓缩至原体积的1/6～1/2，热过滤后得滤饼，对滤饼进行洗涤至pH≈7，干燥后得到稀土复盐。
本发明所提及的回收稀土的方法具有操作简单，成本低廉，稀土回收率高的特点，在稀土回收方面具有广阔的应用前景。
具体实施方式
实施例1
将稀土含量4.5％和钠含量为1.3％的催化裂化废催化剂和水按照固含量30％的比例在搪瓷反应釜中进行混合打浆，打浆均匀后，按照反应体系为40％的酸浓度将浓硫酸加入到反应釜中，控制反应温度为120℃，反应3h后，将反应物料进行稀释过滤后得到含有稀土的滤液，在滤液中通入氨气或加入氨水，降温至70℃，直至不产生结晶为止，过滤得到滤液1。
将滤液1在加热器上加热至沸腾并蒸发至体积为原体积的1/3，热过滤后洗涤干燥得到稀土产品。
实施例2
将稀土含量3.2％和钠含量为0.8％的催化裂化废催化剂和水按照固含量20％的比例在搪瓷反应釜中进行混合打浆，打浆均匀后，按照反应体系为40％的酸浓度将浓硫酸加入到反应釜中，控制反应温度为120℃，反应3h后，将反应物料进行稀释过滤后得到含有稀土的滤液，在滤液中通入氨气或加入氨水，降温至30℃，直至不产生结晶为止，过滤得到滤液1。
将滤液1在加热器上加热至沸腾并蒸发至体积为原体积的1/3，热过滤后洗涤干燥得到稀土产品。
实施例3
将稀土含量4.5％和钠含量为1.3％的催化裂化废催化剂和水按照固含量40％的比例在搪瓷反应釜中进行混合打浆，打浆均匀后，按照反应体系为50％的酸浓度将浓硫酸加入到反应釜中，控制反应温度为130℃，反应3h后，将反应物料进行稀释过滤后得到含有稀土的滤液，在滤液中通入氨气或加入氨水，降温至5℃，直至不产生结晶为止，过滤得到滤液1。
将滤液1在加热器上加热至沸腾并蒸发至体积为原体积的1/3，热过滤后洗涤干燥得到稀土产品。
实施例4
将稀土含量5.1％和钠含量为1.2％的催化裂化废催化剂和水按照固含量30％的比例在搪瓷反应釜中进行混合打浆，打浆均匀后，按照反应体系为40％的酸浓度将浓硫酸加入到反应釜中，控制反应温度为120℃，反应3h后，将反应物料进行稀释过滤后得到含有稀土的滤液，在滤液中通入氨气或加入氨水，降温至10℃，直至不产生结晶为止，过滤得到滤液1。
将滤液1在加热器上加热至沸腾并蒸发至体积为原体积的1/4，热过滤后洗涤干燥得到稀土产品。
实施例5
将稀土含量4.5％和钠含量为1.3％的催化裂化废催化剂和水按照固含量30％的比例在搪瓷反应釜中进行混合打浆，打浆均匀后，按照反应体系为40％的酸浓度将浓硫酸加入到反应釜中，控制反应温度为120℃，反应3h后，将反应物料进行稀释过滤后得到含有稀土的滤液，在滤液中通入氨气或加入氨水，降温至20℃，直至不产生结晶为止，过滤得到滤液1。
将滤液1在加热器上加热至沸腾并蒸发至体积为原体积的1/5，热过滤后洗涤干燥得到稀土产品。

Claims (3)

1.一种从催化裂化废催化剂中回收稀土的方法，其特征在于，所述含稀土的催化裂化废催化剂中稀土的成分百分含量为0.1～10％，钠含量为0.1～10％，本方法是将含有稀土和钠的催化裂化废催化剂置于100～150℃下的20％～65％的硫酸溶液中酸溶，然后向上述溶液中加入氨水得到稀土富集液，采用蒸发浓缩析出的方法将稀土分离出来得到硫酸稀土复盐产品。
具体操作步骤如下：
(1)将含有稀土和钠的催化裂化废催化剂置于搪瓷反应釜中，向反应釜内加入水，控制反应釜内固含量为20～50％，搅拌均匀后按照酸浓度为20～65％的范围加入浓硫酸，维持反应温度在100～150℃之间，反应1～6h后过滤，得到含有稀土和钠的浸出液；
(2)将含有稀土和钠的浸出液降温至0～80℃后，开始向浸出液中加入氨水，至浸出液中结晶现象不再继续时停止加入氨水，过滤得到滤液1；
(3)将滤液1煮沸蒸发浓缩至原体积的1/6～1/2，热过滤后得到稀土复盐。
2.根据权利要求1中所述，催化裂化废催化剂中稀土的质量百分含量为0.1～10％，钠质量百分含量为0.1～10％。
3.根据权利要求1中所述，优选将含有稀土和钠的浸出液降温至1～20℃后，开始向浸出液中加入氨水。
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