一种回收利用铁钼基催化剂滤液制备铁钼基催化剂的方法与流程

本发明涉及催化剂制备，尤其涉及一种回收利用铁钼基催化剂滤液制备铁钼基催化剂的方法。

背景技术：

1、甲醛是一种重要的大宗有机化工原料，广泛应用于木材加工、塑料和树脂生产、纺织、医药、农药等行业。现有的技术中，用于甲醇或甲缩醛氧化生成甲醛的铁钼基催化剂，例如fe-mo催化剂或fe-mo-第三组分催化剂，通常采用水相共沉淀法制备，在该制备过程中，不可避免的伴随着大量的滤液废水排放，由此导致的金属流失既不经济又不环保。

2、目前，为了减少铁钼基催化剂制备过程中金属的流失，一方面，可以在共沉淀体系中加入大过量硝酸，使浆料保持较好的流动性，随后使用喷雾干燥的方法去除挥发性组分，使金属氧化物得以保留，减少了金属流失。但这种方法使用大量的硝酸，成本很高，并且强酸性环境对设备要求很高，不适用于工业大规模生产。另一方面，还可以在共沉淀结束后缓慢蒸干溶剂，使浆料中的溶质均得以保留，减少了金属流失。然而，在蒸发溶剂时需要消耗大量的热能。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种回收利用铁钼基催化剂滤液制备铁钼基催化剂的方法，可以将催化剂制备过程中产生的含有金属离子的滤液回用在催化剂制备过程中，减少了金属盐原料的使用，总体上减少了金属的流失率。

2、第一方面，本发明提供一种回收利用铁钼基催化剂滤液制备铁钼基催化剂的方法，包括：

3、分别配置第一含钼溶液和第一铁铬混合溶液；

4、在恒温条件下，利用酸性物质调节第一含钼溶液的ph为1.7～1.9，优选的调整ph为1.75～1.85，将第一铁铬混合溶液滴加至第一含钼溶液混合均匀，同时滴加氨水保证体系的ph为1.7～1.9，得到第一预混溶液；

5、在恒温条件下，将所述第一预混溶液陈化、过滤后获得第一滤饼和第一滤液；

6、将所述第一滤饼经洗涤、干燥和煅烧后得到第一铁钼基催化剂；

7、回用所述第一滤液制备第二铁钼基催化剂。

8、与现有技术相比，本发明提供的回收利用铁钼基催化剂滤液制备铁钼基催化剂的方法具有以下优势：

9、本发明提供的回收利用铁钼基催化剂滤液制备铁钼基催化剂的方法中，首先，在恒温条件下利用酸性物质调节第一含钼溶液的ph为1.7～1.9，达到钼等金属组分的沉淀ph值范围；然后将第一铁铬混合溶液滴加至第一含钼溶液混合均匀，同时滴加氨水保证体系的ph为1.7～1.9，得到第一预混溶液。然后再在恒温条件下，将第一预混溶液陈化、过滤后获得第一滤饼和第一滤液，最后利用第一滤液再次制备第二铁铬混合溶液。其中，第一滤液含有金属离子，虽然在滤液中这些金属离子不一定按照初始原料一样以铵盐或硝酸盐的形式存在，但不管是何种形式，在后续的共沉淀操作后，经过煅烧都会转化为相应的活性组分，如钼氧化物、铁氧化物和第三组分金属氧化物，通过调整铁钼基催化剂制备过程中的ph值等操作参数，控制每一次铁钼基催化剂制备得到的滤液中的钼、铁和铬的含量基本稳定，并将滤液直接回用在铁钼基催化剂的制备过程中，并且回用时增加的新的铁、钼、铬的量也是基本相同的，滤液循环多次后仍能够稳定使用，从而实现了多次循环回用过程中的新加入金属盐前驱体的高利用率，减少了金属盐在过滤和洗涤过程中的流失。

10、另外，本发明的共沉淀过程，需要控制第一含钼溶液和预混溶液的ph值，从而实现滤液中的铁、钼和铬金属含量的稳定不变，因此，无论是新制备催化剂还是利用滤液回收制备催化剂在过滤操作所产生的滤液中金属离子的组成基本相同，不需要每次都对滤液进行成分分析，从而可以按照同样的比例折算成对应的金属盐原料投入下一轮催化剂制备工艺使用。

11、由上可见，本发明实施例提供的回收利用铁钼基催化剂滤液制备铁钼基催化剂的方法，可以将催化剂制备过程中产生的含有金属离子的滤液回用在催化剂制备过程中，减少了金属盐原料的使用，总体上减少了金属的流失率。

12、第二方面，本发明实施例还提供一种铁钼基催化剂，所述铁钼基催化剂为铁钼铬催化剂。

13、与现有技术相比，本发明提供的铁钼基催化剂的有益效果与第一方面回收利用铁钼基催化剂滤液制备铁钼基催化剂的方法的有益效果相同，此处不做赘述。

技术特征：

1.一种回收利用铁钼基催化剂滤液制备铁钼基催化剂的方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的回收利用铁钼基催化剂滤液制备铁钼基催化剂的方法，其特征在于，所述第一预混溶液中，所述第一铁铬混合溶液的体积大于或等于所述第一含钼溶液的体积的二倍。

3.根据权利要求1所述的回收利用铁钼基催化剂滤液制备铁钼基催化剂的方法，其特征在于，所述方法还包括：

4.根据权利要求3所述的回收利用铁钼基催化剂滤液制备铁钼基催化剂的方法，其特征在于，所述回用所述第一滤液制备铁钼基催化剂，包括：

5.根据权利要求4所述的回收利用铁钼基催化剂滤液制备铁钼基催化剂的方法，其特征在于，所述回用所述第二滤液制备铁钼基催化剂，包括：

6.根据权利要求5所述的回收利用铁钼基催化剂滤液制备铁钼基催化剂的方法，其特征在于，所述第二铁铬混合溶液的体积大于或等于所述第二含钼溶液的体积的二倍。

7.根据权利要求1～6任一项所述的回收利用铁钼基催化剂滤液制备铁钼基催化剂的方法，其特征在于，两次所述恒温条件的恒温温度均为50℃～90℃。

8.根据权利要求1～6任一项所述的回收利用铁钼基催化剂滤液制备铁钼基催化剂的方法，其特征在于，所述滤液含有钼离子、铁离子和铬离子，所述钼离子的质量浓度为2310ppm～2350ppm，所述铁离子的质量浓度为240ppm～270ppm，所述铬离子的质量浓度为620ppm～680ppm。

9.一种根据权利要求1～8任一项所述的回收利用铁钼基催化剂滤液制备铁钼基催化剂的方法制备的铁钼基催化剂，其特征在于，所述铁钼基催化剂为铁钼铬催化剂。

10.根据权利要求9所述的铁钼基催化剂，其特征在于，所述铁钼铬催化剂含有的钼元素、铁元素、铬元素的摩尔比为(1.8～1.9)：1：(0.09-0.10)。

技术总结本发明公开一种回收利用铁钼基催化剂滤液制备铁钼基催化剂的方法，涉及催化剂合成技术领域，以解决现有技术中铁钼基催化剂的制备过程金属离子流失的问题。该方法包括：分别配置第一含钼溶液和第一铁铬混合溶液，在恒温条件下，利用酸性物质调节第一含钼溶液的pH为1.7～1.9，将第一铁铬混合溶液滴加至第一含钼溶液同时滴加氨水保证体系的pH为1.7～1.9，得到第一预混溶液，在恒温条件下，将第一预混溶液陈化、过滤后获得第一滤饼和第一滤液，将第一滤饼经洗涤、干燥和煅烧后得到第一铁钼基催化剂，回用第一滤液制备第二铁钼基催化剂，然后可将得到的第二滤液继续用于制备第三铁钼基催化剂，如此所得到的铁钼基催化剂的成分和性能基本相同。该制备方法用于制备该铁钼基催化剂。本发明提供的铁钼基催化剂及制备方法用于减少金属离子的流失率，提高了原料的利用率。技术研发人员：梅涛,侯珂珂,冷炳文,毕云飞,薛文梅,邓兆敬,张小明受保护的技术使用者：中化学科学技术研究有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/23