一种从FCC废催化剂中回收稀土元素、镍和钒的方法技术

本发明专利技术涉及催化剂技术领域，公开了一种从FCC废催化剂中回收稀土元素、镍和钒的方法。该方法包括：将煅烧后的FCC废催化剂进行酸浸处理，得到浸出液；将所述浸出液与硫酸钾进行第一接触反应，得到第一混合溶液，并调节所述第一混合溶液的pH值至3

【技术实现步骤摘要】
一种从FCC废催化剂中回收稀土元素、镍和钒的方法


[0001]本专利技术涉及催化剂
，具体涉及一种从FCC废催化剂中回收稀土元素、镍和钒的方法。

技术介绍

[0002]催化裂化(FCC)催化剂作为FCC工艺不可或缺的成分，已成为当前炼油产业中使用量最多的催化剂。据统计，全球每年FCC催化剂使用量约为80万吨，而中国每年的FCC催化剂的使用量大约为8万吨。
[0003]然而，随着FCC设备的长期运行工作，FCC催化剂由于积碳、水热、氮化物中毒、硫化物中毒和金属中毒等各种原因失活，造成FCC催化剂的活性不断降低。同时，石油炼化产品的分布不均匀、产品分布变差，也会造成FCC催化剂的水热稳定性下降，转化率降低。
[0004]据统计，全球每年约产生50万吨废FCC催化剂，并以5％的年增长率持续增长。截止2019年我国FCC废催化剂的产生量近18万吨/年。
[0005]FCC废催化剂中含有Ni、V、Fe等重金属元素，污染能力非常高，这使得FCC废催化剂成为一种危险废弃物。同时，FCC废催化剂中含有的镍、钒以及稀土元素都是国家战略资源，因此，必须对FCC废催化剂进行无害化、绿色化、减量化的回收处理，这不仅具有良好的经济效益和环保效益，也符合和谐社会可持续发展的要求。
[0006]目前，国内对于FCC废催化剂中有价金属回收的研究较少，且都处于起步阶段。
[0007]CN111690811A公开了一种从FCC废催化剂中回收稀土镧和铈的方法，具体涉及一种利用低温酸浸
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除杂
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萃取工艺提取FCC废催化剂中镧和铈稀土元素的方法，该方法以酸溶液为提取剂，在一定温度和浓度下，利用酸将废催化剂中的稀土元素浸取到溶液中，得到含有稀土的浸出液，浸出液经除铝、硅后得到净化稀土溶液，然后经萃取、反萃取得到纯净稀土溶液。但该方法只能对FCC废催化剂中的稀土元素进行回收，而不能对镍及钒等有价金属进行回收，不仅造成资源浪费也会造成环境污染。
[0008]CN111378842A公开了一种利用盐酸体系综合回收废FCC催化剂的方法，该方法以盐酸和双氧水为提取剂，在一定温度和浓度下，将废催化剂中的稀土元素、镍元素和钒元素浸出，然后经过萃取、反萃取、沉淀反应，回收稀土元素、镍元素和钒元素。但是该方法的镍元素和钒元素回收率较低。
[0009]因此，亟需开发一种能够综合回收FCC废催化剂中稀土元素及镍、钒，且回收率较高的方法。

技术实现思路

[0010]本专利技术的目的是为了克服现有技术存在无法综合回收FCC废催化剂中镧和铈等稀土元素及镍、钒，且回收率较低的缺陷。
[0011]本专利技术的专利技术人在研究过程中发现，采用特定的煅烧条件，选择特定比例的P507和磺化煤油作为萃取剂，一方面，在本专利技术的煅烧条件下能够避免FCC废催化剂中的铝成分
溶解过多而影响其他元素的分离，另一方面，采用本专利技术选择的萃取剂还能够有效分离镍和钒，从而有效提高稀土元素及镍、钒的回收率；此外，采用前述条件还能有效去除碳、硫等杂质，提高稀土元素及镍、钒的纯度。基于前述思路，专利技术人提供了本专利技术的方案。
[0012]为了实现上述目的，本专利技术提供一种从FCC废催化剂中回收稀土元素、镍和钒的方法，该方法包括以下步骤：
[0013](1)将FCC废催化剂进行煅烧，得到第一物料，将第一酸溶液与一部分所述第一物料进行第一酸浸处理，得到第一浸出液，将所述第一浸出液与剩余部分所述第一物料进行第二酸浸处理，得到第二浸出液；所述煅烧的条件至少包括：温度为600
‑
800℃，时间为4
‑
8h；
[0014](2)将所述第二浸出液与硫酸钾进行第一接触反应，得到第一混合溶液，并调节所述第一混合溶液的pH值至3
‑
4，得到第二混合溶液；其中，所述第二混合溶液中含有Ni
2+
和VO
43
‑
；
[0015](3)在萃取剂存在下，将所述第二混合溶液进行萃取分离，得到水相和油相；所述萃取剂为体积比为1:2
‑
5的P507和磺化煤油的组合；
[0016]其中，所述水相中含有VO
43
‑
，所述油相中含有Ni
2+
。
[0017]本专利技术提供的方法不仅能够综合回收稀土元素、镍和钒，而且稀土元素、镍和钒均能够达到较高的回收率，特别是镧和铈两种稀土元素能够达到较高的回收率，从而实现了FCC废催化剂的资源化、无害化、减量化。
附图说明
[0018]图1是本专利技术所述方法的一种优选的具体实施方式的工艺流程图；
[0019]图2是实施例1中煅烧前后FCC废催化剂的外观图；
[0020]图3是实施例1制备得到的硫酸稀土复盐的XRD图；
[0021]图4是实施例1制备得到的硫酸稀土复盐的SEM图；
[0022]图5是实施例1制备得到的氢氧化镍XRD图；
[0023]图6是实施例1制备得到的五氧化二钒XRD图。
具体实施方式
[0024]在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
[0025]本专利技术中，未作相反说明的情况下，所述常温或室温均表示25
±
2℃。
[0026]如前所述，本专利技术的第一方面提供了一种从FCC废催化剂中回收稀土元素、镍和钒的方法，该方法包括以下步骤：
[0027](1)将FCC废催化剂进行煅烧，得到第一物料，将第一酸溶液与一部分所述第一物料进行第一酸浸处理，得到第一浸出液，将所述第一浸出液与剩余部分所述第一物料进行第二酸浸处理，得到第二浸出液；所述煅烧的条件至少包括：温度为600
‑
800℃，时间为4
‑
8h；
[0028](2)将所述第二浸出液与硫酸钾进行第一接触反应，得到第一混合溶液，并调节所述第一混合溶液的pH值至3
‑
4，得到第二混合溶液；其中，所述第二混合溶液中含有Ni
2+
和VO
43
‑
；
[0029](3)在萃取剂存在下，将所述第二混合溶液进行萃取分离，得到水相和油相；所述萃取剂为体积比为1:2
‑
5的P507和磺化煤油的组合；
[0030]其中，所述水相中含有VO
43
‑
，所述油相中含有Ni
2+
。
[0031]根据一种优选的具体实施方式，在步骤(3)中，所述萃取剂为体积比为1:3
‑
4的P507和磺化煤油的组合。专利技术人发现，采用该优选情况的具体实施方式，能够显著提高镍元素和钒元素本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种从FCC废催化剂中回收稀土元素、镍和钒的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)将FCC废催化剂进行煅烧，得到第一物料，将第一酸溶液与一部分所述第一物料进行第一酸浸处理，得到第一浸出液，将所述第一浸出液与剩余部分所述第一物料进行第二酸浸处理，得到第二浸出液；所述煅烧的条件至少包括：温度为600
‑
800℃，时间为4
‑
8h；(2)将所述第二浸出液与硫酸钾进行第一接触反应，得到第一混合溶液，并调节所述第一混合溶液的pH值至3
‑
4，得到第二混合溶液；其中，所述第二混合溶液中含有Ni
2+
和VO
43
‑
；(3)在萃取剂存在下，将所述第二混合溶液进行萃取分离，得到水相和油相；所述萃取剂为体积比为1:2
‑
5的P507和磺化煤油的组合；其中，所述水相中含有VO
43
‑
，所述油相中含有Ni
2+
。2.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(3)中，所述萃取剂为体积比为1:3
‑
4的P507和磺化煤油的组合。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在步骤(1)中，进行所述第一酸浸处理的所述第一物料的用量占所述第一物料总重量的60
‑
80wt％。4.根据权利要求1
‑
3中任意一项所述的方法，其中，在步骤(1)中，进行所述第一酸浸处理的所述第一物料的用量占所述第一物料总重量的60
‑
70wt％。5.根据权利要求1
‑
4中任意一项所述的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄国勇，程文博，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：