CN103332741A - 一种从废fcc催化剂中回收钒的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种从废FCC催化剂中分离回收钒的工艺,采用3mol/L盐酸浸取,除残渣、回收铝化合物，剩余的FCC残渣采用盐酸酸化转化成金属氯化物，P507萃取液萃取,有机相为富含V的氯化稀土溶液，用离子交换法以钒酸根阴离子形式分离纯化钒，60℃下经双氧水氧化生产五价的钒，加入氨水调节pH值至1.9～2.2，加入硫酸铵,在90～95℃下，搅拌3h，沉淀出红钒，500～550℃下热解烘焙生成V₂O₅产品。本发明所提供的方法可回收废FCC催化剂中的金属钒，操作简便，回收的五氧化二钒的产品纯度高，达到97%。质量达到国家标准GB3283-87。实用于工业大规模回收FCC中的钒。

Description

一种从废FCC催化剂中回收钒的方法

技术领域

本发明涉及一种从废FCC催化剂中回收钒的方法，属于废旧金属再生利用领域。 

背景技术

FCC催化剂即石油催化裂化催化剂，是石油炼制工业中一种非常重要的催化剂。废FCC催化剂中含有一定量的钒和镍等有用物质，是一种很重要的战略资源。若不妥当处理，既造成环境污染，又会使废催化剂中的有用金属流失，造成资源浪费。 

针对废钒催化剂中提钒的工艺主要有溶剂萃取法、离子交换法，这两种方法国外都起步较早。而国内关于萃取法的研究也颇多，钒的萃取剂很多，但能在工业上应用的有限。溶剂萃取法的优点在于钒的回收率高、萃取剂可回收利用、生产成本低，产品纯度高；缺点是工艺路线、萃取条件苛刻和操作不稳定。此法已应用于废钒催化剂、低钒钢渣、石煤中提钒。离子交换法通常采用焙烧、酸浸、碱浸等工艺将钒渣中的钒转化为水溶性含钒离子，再根据物料的不同采用不同的离子交换剂，实现钒与杂质的分离。该方法的优点是流程短、原材料消耗少、污染环境小，沉钒母液可循环使用、回收率可高达98%、产品的纯度高；缺点是离子交换树脂有选择性。 

而从废FCC催化剂中回收钒的相关研究尚未见文献报道。 

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种从废FCC催化剂中回收钒的方法，可有效地避免上述问题。 

一种从废FCC催化剂中回收钒的方法，其特征在于 ：所述方法包括以下步骤 ： 

a、FCC催化剂中加入盐酸, 除去固体残渣,其中所含金属元素转化成盐酸复盐浸取液；

b、回收浸取液中的铝化合物;

c、剩余的FCC残渣采用盐酸酸化转化成金属氯化物，P507萃取液萃取, 有机相为富含钒的氯化稀土溶液；

d、选用苯乙烯系强酸性阳离子交换树脂中的005*7树脂，将氯化稀土溶液倒入树脂柱中进行离子吸附。溶液以0.6mL/min的速度通过树脂层，钒以钒酸根阴离子形式随液体流出树脂柱，稀土等其它阳离子吸附在树脂上。待吸附完全后，收集钒溶液;

e、将收集含有钒酸根阴离子的溶液，用双氧水在60℃加热条件下，搅拌30min，将该溶液中可能存在的四价钒全部氧化成五价;

f、在钒酸根溶液中沉钒，加入氨水调节pH值至1.9～2.2，加入硫酸铵,在90～95℃下，搅拌3h，沉淀出红钒;

g、沉淀出的红钒用蒸馏水洗涤后烘干，在氧化气氛中于500～550℃条件下热解2h,得到五氧化二钒产品。

优选地,在所述步骤a中，较佳的浸取工艺条件为：浸取温度60℃，浸取时间6h，盐酸浓度3mol/L，液固比为6：1。 

优选地,在所述步骤c中，P507萃取液为P507-煤油-硝酸体系， P507浓度为2.0mol/L，煤油作为稀释剂。 

本发明所提供的方法以废FCC催化剂为原料，得到含有钒酸根的溶液，选择离子交换法对溶液中的钒和其它元素进行分离。再使钒以多钒酸铵的形态沉淀，沉淀经干燥煅烧得到较纯五氧化二钒产品。该工艺简单易操作，树脂可循环利用，环境污染小，且得到产品纯度高,适用于工业大规模回收FCC中的钒。 

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。 

具体实施方式

本发明提供一种从废FCC催化剂中回收钒的方法，下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案： 

一种从废FCC催化剂中回收钒的方法，其特征在于 ：所述方法包括以下步骤 ：

步骤一：FCC催化剂中加入盐酸浸取, 除去固体残渣,其中所含金属元素转化成盐酸复盐浸取液, 浸取温度60℃，浸取时间6h，盐酸浓度3mol/L，液固比为6：1；

步骤二：回收浸取液中的铝化合物;

步骤三：剩余的FCC残渣采用盐酸酸化转化成金属氯化物，P507萃取液萃取, 分离出镍,有机相为富含钒的氯化稀土溶液, P507萃取液为P507-煤油-硝酸体系， P507浓度为2.0mol/L，煤油作为稀释剂；

步骤四：选用苯乙烯系强酸性阳离子交换树脂中的005*7树脂，将氯化稀土溶液倒入树脂柱中进行离子吸附。溶液以0.6mL/min的速度通过树脂层，钒以钒酸根阴离子形式随液体流出树脂柱，稀土等其它阳离子吸附在树脂上。待吸附完全后，收集钒溶液;

步骤五：将收集含有钒酸根阴离子的溶液，用双氧水在60℃加热条件下，搅拌30min，将该溶液中可能存在的四价钒全部氧化成五价;

步骤六：在钒酸根溶液中沉钒，加入氨水调节pH值至1.9～2.2，加入硫酸铵,在90～95℃下，搅拌3h，沉淀出红钒;

步骤七：沉淀出的红钒用蒸馏水洗涤后烘干，在氧化气氛中于500～550℃条件下热解2h,得到五氧化二钒产品。

还需要说明的是，在本说明书的教导下，本领域技术人员对本发明所做出的任何等同替代方式或明显变型方式，均应在本发明的保护范围内。 

Claims (5)

1.一种从废FCC催化剂中回V的方法，其特征在于 ：所述方法包括以下步骤 ：

FCC催化剂中加入盐酸浸取, 除去固体残渣,其中所含金属元素转化成盐酸复盐浸取液；

回收浸取液中的铝化合物;

剩余的FCC残渣采用盐酸酸化转化成金属氯化物，P507萃取液萃取, 有机相为富含V的氯化稀土溶液；

选用苯乙烯系强酸性阳离子交换树脂中的005*7树脂，将氯化稀土溶液倒入树脂柱中进行离子吸附。

2.溶液以0.6mL/min的速度通过树脂层，钒以钒酸根阴离子形式随液体流出树脂柱，稀土等其它阳离子吸附在树脂上。

3.待吸附完全后，收集钒溶液;

将收集含有钒酸根阴离子的溶液，用双氧水在60℃加热条件下，搅拌30min，将该溶液中可能存在的四价钒全部氧化成五价;

在钒酸根溶液中沉钒，加入氨：水体积比为1：3的氨水调节pH值至1.9～2.2，加入硫酸铵,在90～95℃下，搅拌3h，沉淀出红钒;

沉淀出的红钒用蒸馏水洗涤后烘干，在氧化气氛中于500～550℃条件下热解2h,得到五氧化二钒产品。

4.根据权利要求1所述的一种从废FCC催化剂中回收V的方法，其特征在于：所述步骤a中，较佳的浸取工艺条件为：浸取温度60℃，浸取时间6h，盐酸浓度3mol/L，液固比为6：1。

5.根据权利要求1所述的一种从废FCC催化剂中回收V的方法，其特征在于：所述步骤c中，P507萃取液为P507-煤油-硝酸体系， P507浓度为2.0mol/L，煤油作为稀释剂。

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