[发明专利]一种从FCC废催化剂中回收稀土元素、镍和钒的方法

说明书

本发明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3‑4，得到第二混合溶液；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；其中，所述水相中含有VO₄^3‑，所述油相中含有Ni²⁺。本发明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、镍元素和钒元素均能够达到较高的回收率。

技术领域

本发明涉及催化剂技术领域，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。

背景技术

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。

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。

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。

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。

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。

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-除杂-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。

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。

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。

发明内容

本发明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。

本发明的发明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，在本发明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，采用本发明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，发明人提供了本发明的方案。

为了实现上述目的，本发明提供一种从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：