[发明专利]一种火法短流程回收废加氢催化剂有价金属的方法

说明书

本发明涉及一种火法短流程回收废加氢催化剂有价金属的方法，属于废物资源化领域。该方法以石化行业废加氢催化剂为原料，与造渣剂、还原剂按配比混合后团矿，然后还原熔炼得到NiCoMoVFe合金，实现有价金属与载体的高效分离。再通过吹氧选择性氧化合金中V、Fe得到钒铁渣与NiCoMo合金，钒铁渣通过铝热反应制备FeV合金。本发明实现了有价金属的短流程高效回收，制备的NiCoMo合金和FeV合金可直接用于生产高温合金和钒钢，无废水排放，具有环境友好、效率高、有价金属回收率高、成本低等优点，适合于工业化应用。

技术领域

本发明属于危险固废资源化领域，特别涉及一种火法短流程回收废加氢催化剂有价金属的方法。

背景技术

催化加氢是石油炼化过程关键步骤，主要包括加氢精制、加氢裂化两大类。加氢精制主要用于油品精制，其目的在于脱除油品中的硫、氮及金属等杂质，废加氢催化剂主要种类有Ni-Mo/Al₂O₃、 Co-Mo/Al₂O₃、Ni-Co-Mo/Al₂O₃。

一方面，废加氢催化剂中含有大量的Mo、Ni、Co、V等有价金属，是宝贵的二次资源；另一方面因含有毒重金属和有机物属于危险废物(HW50)。废加氢催化剂通常含20-40wt％有机物、40-50wt％氧化铝载体、15-20wt％有价金属(Ni、Co、Mo、V)。绿色高效回收废加氢催化剂具有显著的经济、社会、环境效益。

目前，废催化剂回收包括湿法、钠化焙烧-水浸法和火法。湿法是采用酸、碱等试剂将有价金属浸出，并经净化、萃取、沉淀等工艺将金属分离的方法。中国发明专利(申请号：202110837756.1)公开了一种从废镍钼催化剂中回收钼的方法，采用双氧水+氨水浸出钼，产物是钼酸铵，该方法操作简单，反应条件温和，可实现选择性浸出钼，但未实现其他有价金属的回收。中国发明专利(申请号： 201910099911.7)公开了一种选择性回收废加氢催化剂中有价金属的方法，将废催化剂氧化焙烧，采用氨水-铵盐溶液浸出，含V浸出渣经氧化剂+氨浸析出偏钒酸，调节pH使钼酸沉淀回收钼。湿法回收可实现有价金属的浸出，但存在浸出剂用量大、回收率低、产生大量废水等问题。钠化焙烧-水浸法通过将废催化剂与碳酸钠混合焙烧使钨、钼、钒转化为易溶于水的钠盐，可实现钨、钼、钒的高效回收。中国发明专利(申请号：201810596738.7)公开了一种从废镍钼催化剂中回收镍、钼的方法，将废催化剂与碳酸钠混合焙烧，采用热水浸出，分离得到镍渣和含钼、铝溶液。镍渣经酸浸、蒸发结晶得到产物硫酸镍，加入钡盐沉淀实现铝和钼的分离。中国发明专利(申请号： 202011274971.7)公开了渣油加氢废催化剂的多元素回收利用的方法，将废催化剂与碳酸钠高温焙烧，使钒、钼等有价金属钠化成可溶性盐，经水浸出，经除杂、沉淀分别回收钒和钼，富镍渣经酸溶、沉淀、煅烧得到氧化亚镍产品。钠化焙烧-水浸法是当前回收废加氢催化剂的主要方法，但钠化焙烧阶段碳酸钠用量大，对设备腐蚀严重，同时存在后续浸出废水量大的问题。

近年来，火法熔炼富集回收废加氢催化剂中有价金属成为人们研究的热点。中国发明专利(申请号：202110450211.5)公开了一种火法-湿法结合回收废石油加氢催化剂的方法，将废催化剂与还原剂、造渣剂、助熔剂、铁捕集剂混合在1300～1500℃熔炼，金属熔体高压水淬得到合金粉末，将合金粉末与碳酸钠焙烧水浸实现钨、钼、钒与铁、钴、镍的分离。中国发明专利(申请号：201510324532.5)公开了一种从废催化剂中回收金属元素的方法，将废催化剂、含铁物料、助熔剂和焦炭在1550-1800℃熔炼，得到含镍钴钨钼钒的铁合金，经过进一步加压酸浸、碱浸、沉淀、离子交换、蒸发结晶等步骤，得到镍钴渣和钼酸铵、钼酸铵混合产品。中国发明专利(申请号： 201310204476.2)公开了一种废催化剂多金属综合回收的方法，废催化剂经浓硫酸熟化选择性提钒，提钒渣进行火法熔炼得到含镍钴钼的锍相，锍相经加压酸浸回收镍、钴，浸出渣经氨浸提钼。