一种酸处理废催化剂分离回收碳载体与金属的方法

：本发明涉及二次资源综合回收利用，具体涉及一种酸处理废催化剂分离回收碳载体与金属的方法。

背景技术

0、背景技术：

1、废催化剂作为固体废物的一种，全世界每年产生约50-70万吨。制造这些催化剂需要耗用大量贵金属、有色金属及其氧化物。因此，从控制环境污染和合理利用资源两方面考虑，均应对其进行回收利用。目前，催化剂的回收主要集中于对贵金属及非贵金属的回收，而催化剂载体得不到有效的资源化利用。例如专利号为cn201510687890.2报道了一种从废雷尼镍催化剂中回收镍和铝的方法，方法只考虑了金属的回收。在回收废催化剂时不应将目标仅仅放在活性组分的回收上，对于载体也应一并加以回收利用。

2、目前国内从废催化剂中回收金属的工艺均采用与矿石冶炼相似的技术，基本以酸碱法为主，但由于废催化剂的组成与矿石不相同，所以不很适合。并且回收工艺复杂繁琐，易产生大量的酸碱废液，造成二次污染。需要开发一种简单、绿色、高效的废催化剂回收工艺。

技术实现思路

0、技术实现要素：

1、本发明解决了现有技术存在的问题，提供一种酸处理废催化剂分离回收碳载体与金属的方法，通过简单的浸渍、过滤、分离等操作，实现了催化剂中金属和载体的同步回收，金属以盐的形态回收，纯度高可进行再利用，载体以固体碳的形态被分离出来，二次利用范围广。本发明克服现有回收技术的缺点，工艺方法操作简单、工艺流程短、成本低、回收率高、辅料消耗少，解决了现有技术均未考虑催化剂载体的回收利用的技术问题。

2、本发明的目的是提供一种酸处理废催化剂分离回收碳载体与金属的方法，包括以下步骤：

3、(1)将预处理得到的粉末状废催化剂加入硝酸或盐酸溶液中，在室温或水浴的状态下进行搅拌使其充分反应；

4、(2)将步骤(1)得到的溶液混合物进行真空过滤，所得固体被保留在滤纸上，所得液体被收集于过滤瓶中；

5、(3)将步骤(2)得到的固体重复步骤(1)、步骤(2)的操作若干次，直到所得到的液体为无色透明；

6、(4)将步骤(2)、步骤(3)得到的所有液体进行混合，然后进行蒸发结晶，即可得到水合硝酸盐或氯化盐；

7、(5)将步骤(3)得到的固体收集，并烘干，得到载体。

8、本发明废催化剂中金属和碳载体得到有效的分离与回收，碳载体在金属的回收过程中不会发生化学变化，载体碳的回收率高(>96％)，得到的固体碳品质高、性能稳定，可直接用于二次利用，铁、镍金属在酸处理过程中避免了废酸的产生，提高了金属的回收率，所形成的金属盐纯度高(>92％)。

9、优选地，步骤(1)所述的废催化剂是以碳为载体、铁或镍为活性物质的复合催化剂。

10、进一步优选，所述的复合催化剂为活性炭铁催化剂、活性炭镍催化剂、热解碳镍催化剂或热解碳铁催化剂。

11、优选地，步骤(1)所述的废催化剂与硝酸或盐酸溶液的体积比为1:1-1:3，硝酸或盐酸溶液的质量浓度为45％-75％。

12、优选地，步骤(1)所述的水浴温度为30℃-60℃，搅拌时间为30-60分钟。

13、优选地，步骤(3)中将步骤(2)得到的固体重复步骤(1)、步骤(2)的操作1-4次。

14、优选地，步骤(4)所述硝酸盐为硝酸铁或硝酸镍，所述的氯化盐为氯化铁或氯化镍，氯化盐或硝酸盐纯度>92％。

15、优选地，步骤(5)所述的载体为碳材料，载体碳的回收率>96％。

16、本发明与现有技术相比，具有如下优点：

17、(1)本发明在确保环境友好的前提下，最大程度的实现了废催化剂的有效分离与资源化利用。

18、(2)本发明克服鲜有回收技术的缺点，利用简单的工艺技术实现废催化剂中碳载体与金属的分离与回收，不仅考虑了对金属物质的回收利用，还进行了催化剂碳载体的回收，工艺成本低、回收率高、辅料消耗少。

技术特征：

1.一种酸处理废催化剂分离回收碳载体与金属的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述的废催化剂是以碳为载体、铁或镍为活性物质的复合催化剂。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的复合催化剂为活性炭铁催化剂、活性炭镍催化剂、热解碳镍催化剂或热解碳铁催化剂。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述的废催化剂与硝酸或盐酸溶液的体积比为1:1-1:3，硝酸或盐酸溶液的质量浓度为45％-75％。

5.根据权利要求1或4所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述的水浴温度为30℃-60℃，搅拌时间为30-60分钟。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)中将步骤(2)得到的固体重复步骤(1)、步骤(2)的操作1-4次。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤(4)所述硝酸盐为硝酸铁或硝酸镍，所述的氯化盐为氯化铁或氯化镍。

8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤(5)所述的载体为碳材料。

技术总结本发明公开了一种酸处理废催化剂分离回收碳载体与金属的方法。该方法，包括以下步骤：(1)将预处理得到的粉末状废催化剂加入硝酸或盐酸溶液中进行搅拌使其充分反应；(2)步骤(1)得到的溶液混合物进行真空过滤，所得固体被保留在滤纸上，液体收集于过滤瓶中；(3)将步骤(2)将得到的固体重复步骤(1)、(2)的操作若干次，直到得到的液体无色透明；(4)将步骤(2)、(3)得到的液体混合进行蒸发结晶，得到水合硝酸盐或氯化盐；(5)将步骤(3)得到的固体收集烘干，得到载体。本发明废催化剂中金属和碳载体得到有效分离与回收，碳载体在金属回收过程中不发生化学变化，得到的固体碳品质高、性能稳定，可直接用于二次利用。技术研发人员：袁浩然,王舒笑,孙一博,单锐,顾菁,陈勇受保护的技术使用者：中国科学院广州能源研究所技术研发日：技术公布日：2024/6/11