本發(fā)明涉及廢催化劑回收利用，尤其涉及一種堿性鈉化焙燒fcc廢催化劑回收鎳的方法。

背景技術(shù)：

1、石油煉制的核心是催化劑，當(dāng)前在石油煉制工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的催化劑是fcc(流化催化裂化)催化劑，其主要成分是硅-鋁復(fù)合氧化物，還含有一定量的稀土元素及ni、v、fe、ca、mg等無機(jī)元素和少量(1～2％)焦炭。隨著fcc設(shè)備的長(zhǎng)期運(yùn)行，重金屬ni、v等富集導(dǎo)致催化劑失活而產(chǎn)生fcc廢催化劑，這些廢催化劑中可溶性重金屬含量高，處理難度大，污染風(fēng)險(xiǎn)高，對(duì)人類生存環(huán)境造成嚴(yán)重威脅。

2、鎳(ni)是一種在自然界中很難被降解的重金屬，容易在人體中富集，從而帶來嚴(yán)重的健康問題。另外，鎳也是一種價(jià)值較高的貴金屬，近年來被廣泛用作鋰電池正極材料，隨著新能源行業(yè)的高速發(fā)展，鎳的價(jià)格不斷上漲，其價(jià)值越來越高。fcc廢催化劑中通常含0.1wt％～2.5wt％的鎳，如果處置不當(dāng)，將會(huì)占用大量土地資源，增加儲(chǔ)存成本，甚至對(duì)周邊環(huán)境帶來污染風(fēng)險(xiǎn)，且其中含有的有價(jià)元素未得到有效回收利用也會(huì)造成有價(jià)資源的極大浪費(fèi)。因此，fcc廢催化劑中鎳的綜合回收具有重要意義。研究表明，fcc廢催化劑中的鎳主要以鎳鋁尖晶石nial2o4的形式存在，這種結(jié)構(gòu)十分穩(wěn)定，不能直接溶于酸堿，回收利用難度很大，目前主要通過高溫還原焙燒法來破壞其結(jié)構(gòu)，將nial2o4轉(zhuǎn)化為可溶性鎳鹽，實(shí)現(xiàn)鎳的回收。但該方法溫度很高(1100℃以上)，能耗大，對(duì)設(shè)備耐溫要求高，成本高，不利于大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種堿性鈉化焙燒fcc廢催化劑回收鎳的方法。

2、第一方面，本發(fā)明提供了一種堿性鈉化焙燒fcc廢催化劑回收鎳的方法，所述堿性鈉化焙燒fcc廢催化劑回收鎳的方法包括以下步驟：

3、將fcc廢催化劑原料和堿性鈉化劑進(jìn)行攪拌混合，得到鈉化焙燒混合粉料；

4、將所述鈉化焙燒混合粉料進(jìn)行焙燒，得到焙燒后粉料；

5、向所述焙燒后粉料中加入氫氧化鈉溶液進(jìn)行加熱浸出處理，后過濾和洗滌，得到氧化鎳。

6、進(jìn)一步地，所述fcc廢催化劑原料和所述堿性鈉化劑的重量比為1:(0.2～5)。

7、進(jìn)一步地，所述fcc廢催化劑原料和所述堿性鈉化劑的重量比為1:2.5。

8、進(jìn)一步地，所述堿性鈉化劑包括碳酸鈉、氫氧化鈉和碳酸氫鈉中的至少一種。

9、進(jìn)一步地，所述焙燒的工作條件參數(shù)包括：焙燒溫度為800-950℃，焙燒時(shí)間為30-180min。

10、進(jìn)一步地，所述焙燒的工作條件參數(shù)包括：焙燒溫度為900℃，焙燒時(shí)間為90min。

11、進(jìn)一步地，所述加熱浸出處理的工作條件參數(shù)包括：浸出溫度為25-95℃，浸出時(shí)間為10-60min。

12、進(jìn)一步地，所述加熱浸出處理的工作條件參數(shù)包括：浸出溫度為70℃，浸出時(shí)間為40min。

13、進(jìn)一步地，向所述焙燒后粉料中加入氫氧化鈉溶液時(shí)，所述氫氧化鈉溶液的重量百分?jǐn)?shù)的濃度為0.5～40wt％，所述氫氧化鈉溶液的加入重量占所述焙燒后粉料重量的0.5～10倍。

14、進(jìn)一步地，所述洗滌的溶劑采用重量百分?jǐn)?shù)的濃度為1～20wt％的氫氧化鈉溶液。

15、本發(fā)明實(shí)施例提供的上述技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比至少具有如下優(yōu)點(diǎn)：

16、本發(fā)明實(shí)施例提供了一種堿性鈉化焙燒fcc廢催化劑回收鎳的方法，本發(fā)明提供的方法在焙燒過程中只需900℃就可達(dá)到比較理想的鎳富集效果，工藝溫度相較于還原熔煉法能耗低，且fcc廢催化劑中的鋁轉(zhuǎn)換為可溶性鋁鹽，可用于合成擬薄水鋁石，實(shí)現(xiàn)催化劑原料的再生。本發(fā)明提供的方法后處理工藝簡(jiǎn)單，通過堿浸除雜即可實(shí)現(xiàn)鎳與硅、鋁主雜質(zhì)的高效分離，鎳元素以氧化鎳的形式富集于堿浸渣中得以回收，鎳的綜合回收率達(dá)到90％以上。

技術(shù)特征：

1.一種堿性鈉化焙燒fcc廢催化劑回收鎳的方法，其特征在于，所述堿性鈉化焙燒fcc廢催化劑回收鎳的方法包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堿性鈉化焙燒fcc廢催化劑回收鎳的方法，其特征在于，所述fcc廢催化劑原料和所述堿性鈉化劑的重量比為1:(0.2～5)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的堿性鈉化焙燒fcc廢催化劑回收鎳的方法，其特征在于，所述fcc廢催化劑原料和所述堿性鈉化劑的重量比為1:2.5。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堿性鈉化焙燒fcc廢催化劑回收鎳的方法，其特征在于，所述堿性鈉化劑包括碳酸鈉、氫氧化鈉和碳酸氫鈉中的至少一種。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堿性鈉化焙燒fcc廢催化劑回收鎳的方法，其特征在于，所述焙燒的工作條件參數(shù)包括：焙燒溫度為800-950℃，焙燒時(shí)間為30-180min。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堿性鈉化焙燒fcc廢催化劑回收鎳的方法，其特征在于，所述焙燒的工作條件參數(shù)包括：焙燒溫度為900℃，焙燒時(shí)間為90min。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堿性鈉化焙燒fcc廢催化劑回收鎳的方法，其特征在于，所述加熱浸出處理的工作條件參數(shù)包括：浸出溫度為25-95℃，浸出時(shí)間為10-60min。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堿性鈉化焙燒fcc廢催化劑回收鎳的方法，其特征在于，所述加熱浸出處理的工作條件參數(shù)包括：浸出溫度為70℃，浸出時(shí)間為40min。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堿性鈉化焙燒fcc廢催化劑回收鎳的方法，其特征在于，向所述焙燒后粉料中加入氫氧化鈉溶液時(shí)，所述氫氧化鈉溶液的重量百分?jǐn)?shù)的濃度為0.5～40％，所述氫氧化鈉溶液的加入重量占所述焙燒后粉料重量的0.5～10倍。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堿性鈉化焙燒fcc廢催化劑回收鎳的方法，其特征在于，所述洗滌的溶劑采用重量百分?jǐn)?shù)的濃度為1～20wt％的氫氧化鈉溶液。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種堿性鈉化焙燒FCC廢催化劑回收鎳的方法，涉及廢催化劑回收利用技術(shù)領(lǐng)域，所述堿性鈉化焙燒FCC廢催化劑回收鎳的方法包括以下步驟：將FCC廢催化劑原料和堿性鈉化劑進(jìn)行攪拌混合，得到鈉化焙燒混合粉料；將所述鈉化焙燒混合粉料進(jìn)行焙燒，得到焙燒后粉料；向所述焙燒后粉料中加入氫氧化鈉溶液進(jìn)行加熱浸出處理，后過濾和洗滌，得到氧化鎳。本發(fā)明提供了一種堿性鈉化焙燒FCC廢催化劑回收鎳的方法，在焙燒過程中只需900℃就可達(dá)到比較理想的鎳富集效果，工藝溫度相較于還原熔煉法能耗低，改善了傳統(tǒng)的高溫還原焙燒法能耗大、成本高的問題。

技術(shù)研發(fā)人員：施宗波,王剛,向虹潔,張青,劉新生,卓潤生
受保護(hù)的技術(shù)使用者：潤和催化劑股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19