各类废工业催化剂的常用回收方法一般分为间 接回收处理法和直接回收处理法。其中间接回收处 理法按照处理工艺的不同可分为干法、湿法和干湿 结合法 ,直接回收处理法又可分为分离法和不分离 法。实际上受各种条件制约以及回收效益影响 ,一 般废催化剂回收多采用间接回收处理法。 2. 1 间接回收处理法 间接回收处理法是指化工生产过程中产生的废 催化剂经回收处理后将其中含有的金属和高价值物 质提炼出来回收利用的方法。如生产甲醇所需要的 铜锌催化剂 ,经某种回收工艺得到的最终产物分别 为金属铜和金属锌。 2. 1. 1 干法 一般利用加热炉将废催化剂与还原剂及助熔剂 一起加热熔融 ,使金属组分经还原熔融成金属或合 金回收 ,以作为合金或合金原料 ,而载体则与助熔剂 形成炉渣排出。回收某些稀贵金属含量较少的废催 化剂时 ,往往添加一些铁等贱金属作为捕集剂共同 2006 年第 2 期 巢亚军等 :废工业催化剂回收技术进展 65熔炼。干法通常有氧化焙烧法、升华法和氯化物挥 发法。如 Co2Mo/ Al2O3 、Ni2Mo/ Al2O3 、Cu2Ni 和 Ni2 Cr 等系催化剂均可采用此法回收。干法耗能较高 , 在熔融和熔炼过程中 ,会释放出 SO2 等气体 ,可用 石灰水吸收。图 1 为典型的干法废催化剂回收工艺 流程。 图 1 典型的干法废催化剂回收工艺流程 Figure 1 Typical dry process for reclamation of waste catalysts 2. 1. 2 湿法 用酸、碱或其他溶剂溶解废工业催化剂的主要 成分 ,滤液除杂纯化后 ,经分离 ,可得难溶于水的硫 化物或金属氢氧化物 ,干燥后按需要进一步加工成 最终产品。贵金属催化剂、加氢脱硫催化剂、铜系及 镍系等废催化剂一般采用湿法回收。通常将电解法 包括在湿法中。用湿法处理废催化剂 ,其载体往往 以不溶残渣形式存在 ,如不适当处理 ,这些大量固体 废弃物会造成二次公害。若载体随金属一起溶解 , 金属和载体的分离会产生大量废液 ,易造成二次污 染。将废催化剂的主要组分溶解后 ,采用阴阳离子 交换树脂吸附法 ,或采用萃取和反萃取的方法将浸 液中不同组分分离、提纯是近几年湿法回收的研究 重点。图 2 为典型的湿法废催化剂回收工艺流程。 图 2 典型的湿法废催化剂回收工艺流程 Figure 2 Typical wet process for reclamation of waste catalysts 2. 1. 3 干湿结合法 含两种以上组分的废催化剂很少单独采用干法 或湿法进行回收 ,多数采用干湿结合法才能达到目 的。某些废催化剂需要先进行焙烧或与某些助剂一 起熔融后再用酸或碱溶解 ,然后再进一步提纯出金 属 ,而有些是在精炼过程中需要采用焙烧或者熔融。 如铂2铼重整废催化剂回收时浸去铼后的含铂残渣 , 需经干法焙烧后再次浸渍才能将铂浸出。 2. 2 直接回收处理法 与间接回收处理法不同 ,直接回收处理法通常 将废催化剂中的活性组分整体处理 ,根据处理方法 的差异 ,可分为不分离法和分离法。直接回收处理 法主要应用于以下几类废催化剂 : (1) 某些只需要 简单处理就可重复再生的废催化剂 ; (2) 各活性组 分、活性组分与载体之间难以分离 ,或者需要采用复 杂的分离方法的 ; (3) 废催化剂回收利用价值不大 , 但直接抛弃会对环境产生污染的。 2. 2. 1 不分离法 该法是直接利用废催化剂进行回收处理而不再 将废催化剂的活性组分或活性组分与载体分离的一 种方法。由于不分离活性组分及载体 ,耗能小 ,成本 低 ,废弃物排放少 ,不易造成二次污染 ,是废催化剂 回收利用中经常采用的一种方法。如回收铁铬中温 变换催化剂时 ,不将浸液中的铁铬组分各自分离开 来 ,直接回收用其重制新催化剂。此外 ,将某些含有 微量元素的废催化剂经过简单处理后可作为农作物 的肥料使用 ,如利用废甲醇合成催化剂生产锌铜复 合微肥和利用废高变催化剂生产锌钼复合微肥等 , 这也是废催化剂回收利用的途径之一。图 3 为典型 的不分离法废催化剂回收工艺流程。
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