CN105925756A - 一种处理scr废脱硝催化剂和炼油废催化剂的方法 - Google Patents

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周艳文
张世达
张倩帆
冯效毅
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    • Y02P10/20—Recycling

Abstract

本发明涉及一种处理SCR废脱硝催化剂和炼油废催化剂的方法。本发明解决了针对现有的废催化剂存在处理难的问题，以含有钒、镍等稀贵金属的废催化剂为原料，与石灰配成相应碱度的渣料在溶化后用炭做还原剂，将废催化剂中的有价金属提炼出来与铁形成铁合金，熔渣用来制作水泥原料或建材产品。此法回收废催化剂中的钒、镍等有价金属，减少废催化剂对环境的污染。这既解决了废催化剂的污染难题，又使宝贵的资源得到利用。

Description

一种处理SCR废脱硝催化剂和炼油废催化剂的方法
技术领域
本发明涉及一种 废催化剂的处理方法，具体说是一种利用电弧炉处理SCR废脱硝催化剂和炼油废催化剂的方法，属于环境保护技术领域。
背景技术
在石油炼制工业和化学工业生产中广泛使用加氢脱硫(HDS)催剂,HDS催化剂的组分主要包括:钼、钴以及载体氧化铝。在使用过程中,原料中金属钒和镍的沉积会使HDS催化剂逐渐失去活性,导致废催化剂大量排放,既对环境造成污染,又导致一些有用金属的流失，HDS废催化剂中一般含有3%-12%的Mo，l%-15%的V，0%-3%的Co，0%-7%的Ni，30%-50%的载体A12O3。该废催化剂也属于危险固体废物，若将此类催化剂长时间露天堆放，不仅会占用大量土地资源，其中的有毒有害成分还会随着雨水的冲刷进入水体和土壤，对水体和土壤以及植被和生物等造成危害，并通过食物链危及人体健康。
随着人们环保意识的增强和环保法规的日益严格，对废催化剂的处理和再利用引起很多国家的关注。日本从20世纪50年代就开始研究废催化剂的回收利用技术；德国在1972年规定废催化剂必须作为原料再循环使用；美国近年来更是采用综合性多部门跨学科的研究计划来解决废催化剂的回收问题；国内对废催化剂回收利用起步较晚。由于工艺和设备问题，我国废催化剂的综合回收利用率较低。
目前，废催化剂的处理和利用主要包含掩埋、再生、回收金属及其它组分、合成高附加值的产品。掩埋不仅费用高，而且可能由于重金属渗透造成环境污染。再生可以延长催化剂的使用寿命，减少废催化剂对环境带来的负面影响，受到失活催化剂是否具有再生价值，由催化剂上沉积的杂质情况、再生后活性回复程度、预计使用的年限、更换新催化剂的价格等综合因素影响，这种方法有一定的局限性。而从废催化剂中回收金属和其他组分的技术是一种安全，低成本的处理技术。这些废催化剂中的重金属价格较高，回收后可以广泛用于钢铁行业和特殊合金生产。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种处理SCR废脱硝催化剂和含镍废催化剂的方法，通过炼钢炉将催化剂中的有价金属还原浇铸，解决了废催化剂的污染难题，又使宝贵的资源得到利用。
为了解决以上技术问题，本发明提供一种处理SCR废脱硝催化剂和炼油废催化剂的方法，包括以下步骤：
（1）将SCR废脱硝催化剂和/或炼油废催化剂投入球磨机球磨成粉状；
（2）在炼钢炉中加入废钢、生铁和硅铁，废钢、生铁和硅铁加入量按催化剂和铁总量计：CFe< 40 %；
（3）炼钢炉升温至1500-1700℃，在升温过程中向炼钢炉中吹氧，待炼钢炉中的废钢、生铁和硅铁全熔后，向炼钢炉中添加废催化剂粉末，并添加石灰造渣；
（4）造渣完成后，排除炉渣；
（5）向炼钢炉中的铁水吹入兰炭，炼钢炉温度保持1450-1550℃；
（6）最后调节铁水成分，将铁水浇铸成铁合金属块。
本发明进一步限定的技术方案是：前述的处理SCR废脱硝催化剂和炼油废催化剂的方法，所述石灰添加量为控制熔渣碱度0.5-1.4。
将废钢和生铁加入炼钢炉中，并加入适量硅铁，在加热过程中，吹入氧气并逐步加入石灰。废钢和生铁全熔后，加入废旧的废催化剂，以焦炭为还原剂，采用选择还原的方法，把废催化剂中的Mo、Co、Ni、V还原入合金。在造渣过程中，将温度控制在1500-1700℃。加入石灰、萤石；炉渣主要组成为：FeO、SiO2、CaO，其余为CaF2，MgO，TiO2。造渣成功后，将渣倒出。最后调节铁水成分，将铁水浇铸成铁合金属块。
因为Mo、Co、Ni、V 在废催化剂中大都以硫化物的形式存在，该阶段涉及的主要反应包括：
ZMeS +3O2=ZMeO +ZSO2 ；
MeO+C =Me+CO；
3MeS +Fe3O4+4C=3Me+3FeS +4CO；
MeS +CaO +C =Me+CaS +CO；
Fe3O4+4C=3Fe+4CO。
前述的处理SCR废脱硝催化剂和炼油废催化剂的方法，所述步骤（3）的熔渣中添加5-8%降粘剂，所述降粘剂为CaCl2、CaF2、Na2CO3的一种或者几种。
熔渣中存在大量氧化物，如WO3、Cr2O3、MoO3、V2O3、Al2O3、CaO、SiO2和FeO等，以及氧化物在熔渣中形成复杂的大离子团和分子团，使渣变得很稠，使得WO3及MoO3在渣中扩散困难。因此为了加快还原(WO3)和(MoO3)，必须提高熔渣的流动性及扩大渣金反应界面。所以在熔炼过程要增加炉渣流动性，可显著提高还原反应速度，添加CaCl2,CaF2,Na2CO3可显著提高还原反应速度。在熔渣中可提高(FeO)活度和降低熔渣粘度。Na2CO3在碳存在条件下生成CO和Na2O。Na2O是碱金属,由文献可知,Na2O可提高(FeO)活度。同时,Na2O又可降低熔渣的熔点,从而使熔渣粘度降低。
进一步的，前述的处理SCR废脱硝催化剂和炼油废催化剂的方法，所述石灰添加量为控制熔渣碱度1.0。
适当的低碱度渣中的CaWO3和MoO3的活度较高，有利于降低渣金间合金元素的分配比，提高合金元素的收得率。通过对含WO3系熔点的测定可发现，CaO含量偏高，会提高含WO3渣系的熔点，使渣流动性变差，降低W的收得率，因此采用低碱度渣工艺。
用炼钢炉处理失效SCR法脱硝催化剂和炼油废催化剂是利用炼钢炉的高温特性，在熔融的废催化剂渣中添加石灰造渣，然后以兰炭为还原剂进行还原，将废催化剂中的有价金属与铁形成铁合金，熔渣用来制作水泥。此法回收废催化剂中的钒、镍等有价金属，减少废催化剂对环境的污染。
前述的处理SCR废脱硝催化剂和炼油废催化剂的方法，所述的炼钢炉为电弧炉、等离子炉或矿热炉。
本发明的有益效果是：本发明针对现有的废催化剂存在处理难的问题，以含有钒、镍等稀贵金属的废催化剂为原料，与石灰配成相应碱度的渣料在溶化后用炭做还原剂，将废催化剂中的有价金属提炼出来与铁形成铁合金属块，熔渣用来制作水泥原料或建材产品。此法回收废催化剂中的钒、镍等有价金属，减少废催化剂对环境的污染。这既解决了废催化剂的污染难题，又使宝贵的资源得到利用。
附图说明
图1为本发明处理工艺流程示意图。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供的一种处理SCR废脱硝催化剂和炼油废催化剂的方法，处理过程如图1所示，包括以下步骤：
（1）将炼油废催化剂投入球磨机球磨成粉状；
（2）在电弧炉中加入废钢、生铁和硅铁，废钢、生铁和硅铁加入量按催化剂和铁总量计：CFe< 40 %；
（3）电弧炉升温至1600℃，在升温过程中向电弧炉中吹氧，待电弧炉中的废钢、生铁和硅铁全熔后，向电弧炉中添加废催化剂粉末，并添加石灰造渣，石灰添加量为控制熔渣碱度1.0；熔渣中添加7% 的Ca F2降粘剂；
（4）造渣完成后，排除炉渣；
（5）向电弧炉中的铁水吹入兰炭，电弧炉温度保持1520℃；
（6）最后调节铁水成分，将铁水浇铸成铁合金属块。
本实施例中催化剂主要成分如表1：
添加辅料的主要成分如表2：
渣量过大会降低合金元素的收得率，因此充分利用废催化剂中的CaO、SiO2等氧化物和还原剂在还原过程中所产生的SiO2等形成炉渣，使渣量保持在较低的水平。本实施例的吹氧助熔能使渣中(FeO)含量过高，导致W、Mo被氧化，氧化性强的渣对V2O5的还原不利；同时吹氧助熔消耗了钢液中的还原剂，不利于合金元素氧化物还原反应的进行。由于吹氧助熔降低了合金元素的收得率，因此对吹氧助熔进行控制，选择在钢铁熔化期末端进行吹氧，实现W、Mo氧化物的前期还原，而且吹氧强度控制流速，以避免由于渣量大而引起炉渣的泡沫化，导致大沸腾事故和流渣。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种处理SCR废脱硝催化剂和炼油废催化剂的方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）将SCR废脱硝催化剂和/或炼油废催化剂投入球磨机球磨成粉状；
（2）在炼钢炉中加入废钢、生铁和硅铁，废钢、生铁和硅铁加入量按催化剂和铁总量计：CFe< 40 %；
（3）炼钢炉升温至1500-1700℃，在升温过程中向电弧炉中吹氧，待炼钢炉中的废钢、生铁和硅铁全熔后，向炼钢炉中添加废催化剂粉末，并添加石灰造渣；
（4）造渣完成后，排除炉渣；
（5）向炼钢炉中的铁水吹入兰炭，炼钢炉温度保持1450-1550℃；
（6）最后调节铁水成分，将铁水浇铸成铁合金属块。
2.根据权利要求1所述的处理SCR废脱硝催化剂和炼油废催化剂的方法，其特征在于：所述石灰添加量为控制熔渣碱度0.5-1.4。
3. 根据权利要求1所述的处理SCR废脱硝催化剂和炼油废催化剂的方法，其特征在于：所述步骤（3）的熔渣中添加5-8%降粘剂，所述降粘剂为CaCl2、Ca F2、 Na2CO3的一种或者几种。
4.根据权利要求2所述的处理SCR废脱硝催化剂和炼油废催化剂的方法，其特征在于：所述石灰添加量为控制熔渣碱度1.0。
5.根据权利要求1所述的处理SCR废脱硝催化剂和炼油废催化剂的方法，其特征在于：所述的炼钢炉为电弧炉、等离子炉或矿热炉。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110982985A (zh) * 2019-12-06 2020-04-10 武汉科技大学 一种利用工业固废fcc催化剂制备钢水精炼剂的方法
CN115287395A (zh) * 2022-01-13 2022-11-04 王强 利用失活渣油加氢催化剂生产高强建筑用钢hrb500的方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1557977A (zh) * 2004-01-20 2004-12-29 大连东泰产业废弃物处理有限公司 废催化剂处理方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1557977A (zh) * 2004-01-20 2004-12-29 大连东泰产业废弃物处理有限公司 废催化剂处理方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110982985A (zh) * 2019-12-06 2020-04-10 武汉科技大学 一种利用工业固废fcc催化剂制备钢水精炼剂的方法
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