[发明专利]利用费托合成用氧化铝负载钴基废催化剂制备高纯硝酸钴

说明书

技术领域

本发明提供了一种对废催化剂进行回收利用的方法，尤其是一种利用费托合成用氧化铝负载钴基(Co/Al₂O₃)废催化剂制备高纯硝酸钴的方法。

背景技术

Co/Al₂O₃催化剂广泛应用于费托合成工业，经济效益显著，然而钴昂贵的价格限制了这一领域的发展，而且费托合成工业产生的Co/Al₂O₃废催化剂会对环境造成严重的污染。从Co/Al₂O₃废催化剂中回收钴，用于再次生产钴基催化剂，大大降低了该催化剂的使用成本，而且有效地减少了Co/A1₂O₃废催化剂对环境的污染，具有广泛的应用前景。

中国专利CN1401427首先用H₂/N₂混合气将废催化剂中的钴还原，溶于硝酸成为硝酸钴溶液后，碱化该溶液得Co(OH)₂沉淀，最后用硝酸使沉淀溶解，蒸发结晶得到Co(NO₃)₂·6H₂O。中国专利CN101270420首先用CO将废催化剂中的钴还原，然后碱化并沉淀钴得到Co(OH)₂，最后用硝酸使沉淀溶解，蒸发结晶得到Co(NO₃)₂·6H₂O。这些方法得到的Co(NO₃)₂·6H₂O纯度都不高，均低于99％。

发明内容

本发明的目的是提供一种操作简单，仪器设备要求低，回收率高，产品纯度高的从费托合成用Co/Al₂O₃废催化剂中回收钴的方法，所得产品Co(NO₃)₂·6H₂O可以作为原料直接用于再次制备钴基催化剂或其它用途。

本发明的回收方法步骤如下：

(1)将费托合成用氧化铝负载钴基废催化剂研磨成均匀粉末，加入过量质量分数为35％～37％的浓盐酸，加热至微沸使之完全溶解得溶液I，冷却后过滤除去溶液I中的不溶物得溶液II；

(2)用饱和碱溶液和2mol/L的pH3.0的醋酸缓冲溶液调节上述溶液II至pH3得溶液III，然后按照溶液I中钴物质的量的2.5倍加入Na₂S·9H₂O以沉淀溶液III中的钴，静置陈放24h后过滤得到CoS沉淀；

(3)加入过量质量分数为64％～66％的浓硝酸在75℃条件下溶解CoS，溶解完全后用饱和碱溶液调至pH2.8；加入pH1.5的草酸溶液，以再次沉淀钴，其中草酸溶液中草酸的量为溶液I中钴物质的量的2.5倍；然后用质量分数为5％的碱溶液调节终点至pH1.5，趁热过滤得到CoC₂O₄；

(4)将步骤(3)得到的CoC₂O₄干燥后在450℃下煅烧5h，得到Co₂O₃；

(5)加入硝酸溶液使Co₂O₃刚好完全溶解，所述硝酸溶液为64％～66％的浓硝酸与水以体积比1∶1混合得到，然后蒸发结晶得到Co(NO₃)₂·6H₂O。

上述步骤(1)中所用浓盐酸的用量为12mL/每克废催化剂。

上述步骤(2)中加入的醋酸缓冲溶液的体积为12mL/每克废催化剂。

上述步骤(3)中所用浓硝酸的体积为20～30mL/每克CoS。

如上所述费托合成用Co/Al₂O₃废催化剂来源不限，所述碱溶液是NaOH溶液或KOH溶液等。

本发明的优点是：通过选择两种合适的沉淀剂经两步沉淀法有效地将钴与基体铝分离，在保证钴的高回收率的同时得到了高纯度的硝酸钴产品。

附图说明

附图是本发明的流程示意图。

具体实施方式

以下用具体实施例来说明本发明的技术方案，但本发明的保护范围不限于此：