CN103773960A

CN103773960A - 重整合废弃工业催化剂的干法回收工艺及其装置

Info

Publication number: CN103773960A
Application number: CN201410024903.3A
Authority: CN
Inventors: 何亚群; 王海锋; 段晨龙; 葛林瀚; 王帅
Original assignee: China University of Mining and Technology CUMT
Current assignee: China University of Mining and Technology CUMT
Priority date: 2014-01-20
Filing date: 2014-01-20
Publication date: 2014-05-07
Anticipated expiration: 2034-01-20
Also published as: CN103773960B

Abstract

一种重整合废弃工业催化剂的干法回收工艺及其装置，属于废弃工业催化剂的回收方法及其装置。整个流程采用物理处理方法，通过主动式脉动气流分选装置对重整合废弃工业催化剂进行一次粗选和一次或多次扫选或精选，最终实现含有富集贵金属的海绵体和烧结磁珠的高效分离，实现对重整合废弃工业催化剂的干法回收，为后续提纯富集贵金属提供有利条件，避免了湿法处理易导致海绵体泥化，并产生污水造成二次污染的缺点；主动式脉动气流分选装置可以获得比传统气流分选更高的分选效率，能在干燥的分选环境中，实现重整合废弃工业催化剂的高效分离，具有分选效率高，耗能小，流程简单、灵活等优点。

Description

重整合废弃工业催化剂的干法回收工艺及其装置

技术领域

本发明涉及一种废弃工业催化剂的回收方法及其装置，特别是一种重整合废弃工业催化剂的干法回收工艺及其装置。

背景技术

全球每年都会产生大量的废弃工业催化剂，其中含有大量的贵金属（如Pt、Pd、Rn等）和有色金属（如Cu、Ni、Co、Cr等）及其氧化物。将其作为二次资源回收利用，对提高资源的利用效率，避免环境污染，获得很大的经济效益，实现经济社会可持续发展，具有重要意义。

目前，废弃工业催化剂常用的回收方法有干法、湿法、干湿结合法以及不分离法4种。其中，由于水分的存在，含有湿法的分选方法会对废弃工业催化剂产生改性作用，此外湿法分离重整合富集贵金属海绵体和烧结磁珠会造成富集贵金属海绵体泥化，导致分离困难。进而影响贵金属富集体的后续提纯效果。此外，湿法分选还会造成污水等二次污染。

重整合废弃工业催化剂含有富集贵金属的海绵体和烧结磁珠，二者的密度差异为0.2-0.3g/cm³，其富集贵金属海绵体部分遇水易泥化，二者有效的干法分离是提纯贵金属富集体的重要环节。而传统气流分选方法分选范围有限，对于密度差异较小的物料，分选不易控制，分选效率不高，不能有效分离废弃工业催化剂中的海绵体和烧结磁珠。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高效无污染的重整合废弃工业催化剂的干法回收工艺及其装置。

技术方案

本发明重整合废弃工业催化剂的干法回收工艺是这样实现的，具体步骤为：

步骤一：将经过重整合的废弃工业催化剂投入第一套主动式脉动气流分选装置的给料装置中，输送至分选柱中进行粗选，通过调节给料频率、脉动频率和风量，不同密度的颗粒加减速状态不同，从而实现含有富集贵金属的海绵体和烧结磁珠的有效分离，重产物即大部分烧结磁珠由分选柱底部星型卸料器收集，轻产物即含有富集贵金属的海绵体由分选柱顶部旋风除尘器收集；

步骤二：将经过粗选的物料分别处理如下：

（1）将粗选得到的重产物给入第二套主动式脉动气流分选装置的给料装置中，并输送至分选柱中，通过调节给料频率、脉动频率和风量，进一步扫选粗选得到的重物料，扫选得到的重产物由分选柱底部星型卸料器收集，轻产物则由分选柱顶部旋风除尘器收集；

（2）将粗选和扫选得到的含有富集贵金属海绵体的轻物料作为后续提纯的入料；

（3）将扫选得到的重物料作为废弃尾料进行处理。

工艺实施过程中的给料频率范围为30Hz～50Hz，脉动频率范围为0.47Hz～4.02Hz，风量为1m/s～8m/s。

工艺实施过程中，分选得到的重产物，根据实际分选效果，可以直接作为废弃尾料或给入分选柱中进行一次或多次扫选。分选得到的轻产物，根据实际分选效果，可以直接作为产品或进入主动式脉动气流分选装置进行一次或多次精选。

本发明回收工艺中的主动式脉动气流分选装置包括：风机、风压机、气流调节阀、流量计、脉动气流发生装置、给料装置、星型卸料器、布风板、分选柱和旋风除尘器；风机、风压机、气流调节阀和流量计顺序连接后与脉动气流发生装置的输入端连接，脉动气流发生装置的输出端与布风板连接；布风板位于分选柱的底端，在分选柱的底部连接有星型卸料器，在分选柱的侧面有给料装置，分选柱的顶部与旋风除尘器连接。

所述的脉动气流发生装置包括：脉动阀门、阀门电机和阀门变频器，阀门电机的输出轴与脉动阀门连接，阀门电机的控制端与阀门变频器连接。

所述的脉动阀门包括：阀杆、阀板、阀体，阀板固定在阀杆上，阀板与阀体之间软密封，阀体固定不动，阀杆通过联轴器与阀门电机相连。

所述的给料装置包括：驱动滑轮、带动皮带、挡板、给料变频器和给料电机，带动皮带盘绕在驱动滑轮和滑轮之间，在带动皮带上连接有挡板，给料电机的输出轴与驱动滑轮的输入轴连接，给料变频器与给料电机的控制端连接。

有益效果,由于采用了上述方案，本工艺在干燥的分选环境中利用物理方法实现了重整合废弃工业催化剂的高效分离，避免了湿法处理易导致海绵体泥化和产生污水造成二次污染的缺点，工艺流程简单、灵活，耗能小。含有富集贵金属的海绵体和烧结磁珠的高效分离，为后续进一步提纯贵金属，创造了有利条件。工艺中涉及的主动式脉动气流分选装置，通过调节给料频率、脉动气流频率和风量，能获得比传统气流分选更高的分选效率。脉动阀门在阀门变频器控制下产生的不同周期的类余弦波气流，非常有利于重整合废弃工业催化剂按密度分离。给料装置在给料变频器控制下能够控制催化剂在分选柱内的体积分数，可以控制分选速率，提高分选效率。主动式脉动气流分选装置配合灵活的工艺流程，对物料的适应性较强，可以适用于按密度回收具有不同密度、粒度、形状组成的废弃催化剂。

附图说明

图1是本发明的干法回收重整合废弃工业催化剂的工艺流程图。

图2为本发明的主动式脉动气流分选装置组成图。

图3为本发明的脉动气流发生装置放大图。

图4为本发明的给料装置的组成图。

图5为本发明的脉动阀门结构图。

图中，1、风机；2、风压机；3、气流调节阀；4、流量计；5、脉动气流发生装置；6、给料装置；7、星型卸料器；8、布风板；9、分选柱；10、旋风除尘器；11、脉动阀门；12、阀门电机；13、阀门变频器；14、驱动滑轮；15、带动皮带；16、挡板；17、给料变频器；18、给料电机；19、阀杆；20、阀板；21、阀体。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施作进一步的描述。

实施例1：重整合废弃工业催化剂的干法回收工艺是这样实现的，具体步骤为：

步骤二：将经过粗选的物料分别处理如下：

（3）将扫选得到的重物料作为废弃尾料进行处理。

本发明回收工艺中的主动式脉动气流分选装置包括：风机1、风压机2、气流调节阀3、流量计4、脉动气流发生装置5、给料装置6、星型卸料器7、布风板8、分选柱9和旋风除尘器10；风机1、风压机2、气流调节阀3和流量计4顺序连接后与脉动气流发生装置5的输入端连接，脉动气流发生装置5的输出端与布风板8连接；布风板8位于分选柱9的底端，在分选柱9的底部连接有星型卸料器7，在分选柱9的侧面有给料装置6，分选柱9的顶部与旋风除尘器10连接。

所述的脉动气流发生装置包括：脉动阀门11、阀门电机12和阀门变频器13，阀门电机12的输出轴与脉动阀门11连接，阀门电机12的控制端与阀门变频器13连接。脉动阀门配合阀门变频器能够产生不同周期的类正弦波气流。

所述的脉动阀门11包括：阀杆19、阀板20、阀体21，阀板20固定在阀杆19上，阀板20与阀体21之间软密封，阀体19固定不动，阀杆通过联轴器与阀门电机12相连，在阀门电机12的带动下，阀板20可实现360°旋转。

所述的给料装置6包括：驱动滑轮14、带动皮带15、挡板16、给料变频器17和给料电机18，带动皮带15盘绕在驱动滑轮14和滑轮之间，在带动皮带15上连接有挡板16，给料电机的输出轴与驱动滑轮的输入轴连接，给料变频器17与给料电机18的控制端连接。所述的给料装置6能够连续将物料送入分选柱中，且给料频率可调。

目标原料为分离烧结磁珠和含有贵金属的海绵体。

废弃工业催化剂1，由给料装置给入第一套主动式脉动气流分选装置的分选柱中，在给料频率30Hz、脉动气流频率2.8Hz和风量7.9m/s下，对物料进行分选，并由旋风除尘器收集得到高密度的烧结磁珠2和低密度的海绵体3，烧结磁珠2由给料装置输送至第二套主动式脉动气流分选装置的分选柱中，在给料频率35Hz、脉动气流频率1.87Hz和风量7.2m/s下，对物料进行扫选，得到由旋风除尘器收集得到的烧结磁珠4和海绵体5，粗选得到的海绵体3和扫选得到的海绵体5即为含有贵金属的目标回收物，海绵体回收率达99.98%，集中后进行后续提纯处理，扫选得到的烧结磁珠4作为废弃尾料进行处理。

Claims

1.一种重整合废弃工业催化剂的干法回收工艺，其特征是：

步骤二：将经过粗选的物料分别处理如下：

（3）将扫选得到的重物料作为废弃尾料进行处理；

工艺实施过程中的给料频率范围为30Hz～50Hz，脉动频率范围为0.47Hz～4.02Hz，风量为1m/s～8m/s；

工艺实施过程中，分选得到的重产物，根据实际分选效果，可以直接作为废弃尾料或给入分选柱中进行一次或多次扫选；分选得到的轻产物，根据实际分选效果，可以直接作为产品或进入主动式脉动气流分选装置进行一次或多次精选。

2.依权利1要求所述的一种重整合废弃工业催化剂的干法回收工艺的装置，其特征是：所述的装置为主动式脉动气流分选装置，包括：风机、风压机、气流调节阀、流量计、脉动气流发生装置、给料装置、星型卸料器、布风板、分选柱和旋风除尘器；风机、风压机、气流调节阀和流量计顺序连接后与脉动气流发生装置的输入端连接，脉动气流发生装置的输出端与布风板连接；布风板位于分选柱的底端，在分选柱的底部连接有星型卸料器，在分选柱的侧面有给料装置，分选柱的顶部与旋风除尘器连接。

3.依权利2要求所述的重整合废弃工业催化剂的干法回收工艺的装置，其特征是：所述的脉动气流发生装置包括：脉动阀门、阀门电机和阀门变频器，阀门电机的输出轴与脉动阀门连接，阀门电机的控制端与阀门变频器。

4.依权利2要求所述的重整合废弃工业催化剂的干法回收工艺的装置，其特征是：所述的给料装置包括：驱动滑轮、带动皮带、挡板、给料变频器和给料电机，带动皮带盘绕在驱动滑轮和滑轮之间，在带动皮带上连接有挡板，给料电机的输出轴与驱动滑轮的输入轴连接，给料变频器与给料电机的控制端连接。

5.依权利3要求所述的重整合废弃工业催化剂的干法回收工艺的装置，其特征是：所述的脉动阀门包括：阀杆、阀板和阀体，阀板固定在阀杆上，阀板与阀体之间软密封，阀体固定不动，阀杆通过联轴器与阀门电机相连。