CN109305799A - 废白土协同fcc废催化剂制备得到的膨胀陶粒及其制备方法 - Google Patents

废白土协同fcc废催化剂制备得到的膨胀陶粒及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种废白土协同FCC废催化剂制备得到的膨胀陶粒及其制备方法，属于环保废物利用技术领域。其解决了现有技术中对于废白土和废催化剂无法合理利用的技术问题。本发明通过以废白土、FCC废催化剂作为制备膨胀陶粒的原料，再向原料中加入助熔剂以降低烧陶温度，加入发泡剂双氧水产气物质以提高膨胀性，通过将所得配料充分搅拌，并对搅拌后的配料进行造粒、将造粒后的配料进行干燥并预热、将预热后的配料在温度为1000‑1200℃时进行焙烧、将焙烧后获得的陶粒冷却后得到成品。本发明制备得到的陶粒可将重金属离子等有毒有害物质分割包围在其中，且具有工艺流程简单、成本低、无害化效果好等优点。

Description

废白土协同FCC废催化剂制备得到的膨胀陶粒及其制备方法
技术领域
本发明涉及环保废物利用技术领域，具体涉及一种膨胀陶粒的制备方法。
背景技术
催化裂化装置中由于催化剂受重金属污染而使催化剂活性加速下降，导致催化剂的反应选择性变差，如果只靠自然跑损和补充新剂无法维持平衡剂的活性和选择性，因此需要定期卸出一部分平衡剂以保证装置内催化剂的活性和选择性水平。这种卸出的平衡剂称为催化裂化废催化剂(以下简称废催化剂)。废催化剂活性低，并含有一定量的重金属，污染性强，无害化处理困难，不合规范的随意处理会对人类生存环境构成严重威胁。
而在石化企业炼油厂普遍采用活性白土或者颗粒白土对润滑油、石蜡进行精制。废白土的再生和回收利用一直是亟待解决的问题，每年高达30000t废白土因无法得到有效处理而不得不废弃。在白土补充精制润滑油的过程中，会产生大量的含油废白土，这些废白土含油约30％，其中有约三分之二是好的润滑油。经过萃取等方式将白土中的有机组分回收，然后白土变成废物无法使用。
CN101618971A公开了一种城市污泥膨胀陶粒及其制造方法，其是以城市污泥、粘土或尾矿、有机质、铁粉为原料制备得到膨胀陶粒。其实现了对污泥的资源化利用。然而，现有技术中对废白土和废催化剂方面的研究鲜有报导。如何对上述催化裂化产生的废催化剂以及炼油厂产生的废白土进行回收利用，已成为业内人士所关注的课题之一。
发明内容
为了解决上述现有技术中存在的缺陷，本发明提出了一种废白土协同FCC废催化剂制备得到的膨胀陶粒及其制备方法，其将催化裂化产生的废催化剂和废白土作为制陶原料，不但处理掉污染环境的废催化剂，以及废白土，还制备得到了具有较高经济价值的陶粒。
本发明的任务之一在于提供一种膨胀陶粒。
一种膨胀陶粒，其是由成陶料、助溶剂、发泡剂、FCC废催化剂和水为原料制备而成，所述成陶料与所述FCC废催化剂的质量配比为4～6：1，所述FCC废催化剂与所述发泡剂的重量体积比为300:(2～6)g/mL。
上述技术方案所带来的直接有益技术效果为：
一般来说膨胀理论认为只要原材料的二氧化硅在48--70％，氧化铝在8--25％，助融剂在4.5--31％范围内就能够烧涨，然而FCC废催化剂中二氧化硅占42％左右，氧化铝占55％左右，所含的氧化铝组分太多，二氧化硅组分太少，难以烧胀，而回收后的废白土的组分中二氧化硅占62％左右，氧化铝占18％左右，将废催化剂和成陶料进行一定比例的配比，就能够协同处置，完成膨胀陶粒的制备。
上述方案实现了对废催化剂的资源化处理，且通过下述实施例可知，其得到的膨胀陶粒浸出毒性可由2.1ppm降到0.19ppm。
作为本发明的一个优选方案，所述成陶料为废白土，所述废白土为干基且含油率在1％以下。
上述方案实现了对废白土和FCC废催化剂的合理利用，并且二者一定配比后得到的膨胀陶粒，具有较高经济价值。
作为本发明的另一个优选方案，所述助溶剂为NaOH或MgO。
优选的，所述发泡剂为双氧水。
优选的，所述成陶料与所述FCC废催化剂的质量配比为5：1。
优选的，所述助溶剂为NaOH。
本发明的另一任务在于提供上述膨胀陶粒的制备方法。
上述膨胀陶粒的制备方法，依次包括以下步骤：
a将成陶料、助溶剂、发泡剂、FCC废催化剂和水混合均匀配料；
b将所得配料充分搅拌，并对搅拌后的配料进行造粒；
c将步骤b造粒后的配料进行干燥并预热；
d将步骤c预热后的配料在温度为1000-1200℃时进行焙烧；
e将步骤d焙烧后获得的陶粒冷却，分选包装出成品。
优选的，步骤c中，干燥温度为100～120℃，干燥3～5h。
进一步的，步骤c中，在马弗炉中进行预热，预热温度控制为350～450℃，预热时间为10～30min。
进一步的，步骤d中焙烧时间为5～20min，步骤e中的陶粒冷却在回转式冷却筒内进行。
陶粒固化重金属的机理：重金属元素在高温烧结过程中，可能发生了类质同象置换，进入到Si-O骨架网络中，成为网络构成体，从而被牢牢固定在新的矿物晶体结构中。
因此，以FCC废催化剂制备陶粒过程中重金属的浸出率大大降低，实现了废催化剂的无害化目标，并且，协同废白土制备陶粒，切实可行的做到资源化，达到以废治废的目的。
本发明不但处理掉污染环境的废催化剂，并且，协同废白土制备陶粒，切实可行的做到资源化，制备得到了具有较高经济价值的陶粒。
具体实施方式
本发明提出了一种废白土协同FCC废催化剂制备得到的膨胀陶粒及其制备方法，为了使本发明的优点、技术方案更加清楚、明确，下面结合具体实施例对本发明做详细说明。
下面对本发明主要原料做如下说明：
废白土，来自石化企业炼油厂，废白土为干基且含油率在1％以下，研磨后的粒径应在200目左右。
FCC废催化剂粒径应在200目左右，下述实施例中的FCC废催化剂质量均选取为300g。
助溶剂、发泡剂均可通过商业渠道购买获得。
实施例1：
FCC废催化剂选取300g，废白土与催化剂质量比为4：1，废白土质量为1200g。
实验条件：粒径200目，加入5gNaOH，2ml双氧水。适量水；搅拌转速：自转285/min，公转125/min；105℃干燥4h，马弗炉400℃预热20分钟，1000℃焙烧10分钟。得到的陶粒的浸出毒性由2.1ppm降到0.19ppm；表观密度2.4kg/m3。
实施例2：
300g废催化剂实验，剩余污泥与催化剂比为5，剩余污泥质量为1500g。实验条件：粒径200目，加入5gNaOH，4ml双氧水。适量水；搅拌转速：自转285/min，公转125/min；105℃干燥4h，马弗炉400℃预热20分钟，1100℃焙烧10分钟。得到的陶粒的浸出毒性由2.1ppm降到0.19ppm；表观密度2.8kg/m3。
实施例3：
300g废催化剂实验，剩余污泥与催化剂比为6，剩余污泥质量为1800g。实验条件：粒径200目，加入5gNaOH，6ml双氧水。适量水；搅拌转速：自转285/min，公转125/min；105℃干燥4h，马弗炉400℃预热20分钟，1100℃焙烧10分钟。得到的陶粒的浸出毒性由2.1ppm降到0.19ppm；表观密度3.6kg/m3。
实施例4：
FCC废催化剂选取300g，废白土与催化剂质量比为4：1，废白土质量为1200g。
实验条件：粒径200目，加入5gNaOH，2ml双氧水。适量水；搅拌转速：自转285/min，公转125/min；120℃干燥5h，马弗炉400℃预热20分钟，1000℃焙烧10分钟。
实施例5：
FCC废催化剂选取300g，废白土与催化剂质量比为4：1，废白土质量为1200g。
实验条件：粒径200目，加入5gNaOH，2ml双氧水。适量水；搅拌转速：自转285/min，公转125/min；100℃干燥5h，马弗炉450℃预热10分钟，1000℃焙烧10分钟。
实施例6：
FCC废催化剂选取300g，废白土与催化剂质量比为4：1，废白土质量为1200g。
实验条件：粒径200目，加入5gNaOH，2ml双氧水。适量水；搅拌转速：自转285/min，公转125/min；110℃干燥4h，马弗炉450℃预热20分钟，1000℃焙烧10分钟。
实施例7：
300g废催化剂实验，剩余污泥与催化剂比为5，剩余污泥质量为1500g。实验条件：粒径200目，加入5gNaOH，4ml双氧水。适量水；搅拌转速：自转285/min，公转125/min；100℃干燥4h，马弗炉400℃预热20分钟，1100℃焙烧20分钟。得到的陶粒的浸出毒性由2.1ppm降到0.19ppm；表观密度2.8kg/m3。
同样的，上述实施例1-7中的助剂NaOH还可用MgO来代替。
在上述实施例1-7的指引下，其它组合方式本领域技术人员也可以显而易见的实现。
需要说明的是，在本说明书的教导下本领域技术人员所做出的任何等同方式，或明显变型方式均应在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种膨胀陶粒，其特征在于：其是由成陶料、助溶剂、发泡剂、FCC废催化剂和水为原料制备而成，所述成陶料与所述FCC废催化剂的质量配比为4～6：1，所述FCC废催化剂与所述发泡剂的重量体积比为300:(2～6)g/mL。
2.根据权利要求1所述的膨胀陶粒，其特征在于：所述成陶料为废白土，所述废白土为干基且含油率在1％以下。
3.根据权利要求1所述的膨胀陶粒，其特征在于：所述助溶剂为NaOH或MgO。
4.根据权利要求1所述的膨胀陶粒，其特征在于：所述发泡剂为双氧水。
5.根据权利要求1所述的膨胀陶粒，其特征在于：所述成陶料与所述FCC废催化剂的质量配比为5：1。
6.根据权利要求3所述的膨胀陶粒，其特征在于：所述助溶剂为NaOH。
7.根据权利要求1～6任一项所述的膨胀陶粒的制备方法，其特征在于，依次包括以下步骤：
a将成陶料、助溶剂、发泡剂、FCC废催化剂和水混合均匀配料；
b将所得配料充分搅拌，并对搅拌后的配料进行造粒；
c将步骤b造粒后的配料进行干燥并预热；
d将步骤c预热后的配料在温度为1000-1200℃时进行焙烧；
e将步骤d焙烧后获得的陶粒冷却，分选包装出成品。
8.根据权利要求7所述的膨胀陶粒的制备方法，其特征在于：步骤c中，干燥温度为100～120℃，干燥3～5h。
9.根据权利要求7所述的膨胀陶粒的制备方法，其特征在于：步骤c中，在马弗炉中进行预热，预热温度控制为350～450℃，预热时间为10～30min。
10.根据权利要求7所述的膨胀陶粒的制备方法，其特征在于：步骤d中焙烧时间为5～20min，步骤e中的陶粒冷却在回转式冷却筒内进行。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110564400A (zh) * 2019-09-24 2019-12-13 中石化石油工程技术服务有限公司 利用油基钻屑热解析残渣烧结的压裂支撑剂及其制备方法
CN112573823A (zh) * 2019-09-29 2021-03-30 中国石油化工股份有限公司 一种石化剩余污泥与fcc废催化剂协同无害化处置方法
CN116023119A (zh) * 2021-10-26 2023-04-28 中国石油化工股份有限公司 多孔陶瓷及其制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08119766A (ja) * 1994-10-27 1996-05-14 Showa Shell Sekiyu Kk 多孔質陶磁器焼結体とその製法
CN101514112A (zh) * 2009-03-27 2009-08-26 贵州省建筑设计研究院 一种陶粒生物填料及其制备方法
CN102503509A (zh) * 2011-10-19 2012-06-20 金立虎 一种含油脂废白土陶粒及其制造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08119766A (ja) * 1994-10-27 1996-05-14 Showa Shell Sekiyu Kk 多孔質陶磁器焼結体とその製法
CN101514112A (zh) * 2009-03-27 2009-08-26 贵州省建筑设计研究院 一种陶粒生物填料及其制备方法
CN102503509A (zh) * 2011-10-19 2012-06-20 金立虎 一种含油脂废白土陶粒及其制造方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
邹金龙著: "《污泥的材料化利用技术与原理》", 31 May 2015, 黑龙江大学出版社 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110564400A (zh) * 2019-09-24 2019-12-13 中石化石油工程技术服务有限公司 利用油基钻屑热解析残渣烧结的压裂支撑剂及其制备方法
CN110564400B (zh) * 2019-09-24 2022-07-12 中石化石油工程技术服务有限公司 利用油基钻屑热解析残渣烧结的压裂支撑剂及其制备方法
CN112573823A (zh) * 2019-09-29 2021-03-30 中国石油化工股份有限公司 一种石化剩余污泥与fcc废催化剂协同无害化处置方法
CN116023119A (zh) * 2021-10-26 2023-04-28 中国石油化工股份有限公司 多孔陶瓷及其制备方法

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