[发明专利]一种废FCC催化剂酸解活化的方法

说明书

本发明属于固体废物综合利用领域，具体涉及到一种废FCC催化剂酸解活化的方法，包括以下步骤：取FCC废催化剂，按照固液比1：1.5‑4加入40%‑95%的硫酸溶液，在115°C‑160°C加热搅拌回流0.5‑8h，反应结束后加入去离子水，过滤分离为第一滤液和第一滤渣；将第一滤渣溶于碱液后过滤，获得水玻璃和第二滤渣。本发明提供的酸解活化工艺无高温煅烧，无需压力容器，提取了有价元素的同时，活化了绝大部分元素，并分离了催化剂中的积碳，获得的铝盐和水玻璃可以用于制备分子筛、聚铝、白炭黑等。

技术领域

本发明属于固体废物综合利用领域，具体涉及到一种酸解活化FCC废催化剂，获得易于资源化利用的原料的方法。

背景技术

FCC催化剂是由分子筛（含稀土）、高岭土和粘结剂制备而成，在长期高温高湿的反应条件下，分子筛结构坍塌，与催化剂基质形成大量惰性硅铝物质，使性能衰减；同时，在催化裂化反应过程中，油品中的Ni、V、Cr等会进入催化剂中使催化剂性能下降。当催化剂性能降低到一定程度后，需要更换新催化剂，替换下来的催化剂形成了固体废弃物。

目前针对FCC废催化剂的资源化，大量的研究集中在酸浸提取有价元素和利用硅铝元素做成聚铝、水玻璃等。但是一般的酸浸方式，只能提取部分有价元素和部分铝，还会剩余大量的渣，无法被利用，形成固废。因而，大部分酸浸提取元素的资源化的方式只实现了减量化。

碱熔活化废催化剂后，利用活化的硅铝直接合成分子筛产品，近年来有少量的研究。也有先酸浸除杂后再碱熔活化，使合成的分子筛杂质含量更少。虽然碱熔活化的方式无固体残渣剩余，但是碱熔活化的煅烧温度基本在700°C以上，碱和废催化剂的重量比要1：1以上，才可以充分活化废催化剂，能耗高、耗碱量大，并且煅烧活化过程，催化剂中的积碳会产生空气污染。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种低成本的硫酸酸解活化FCC废催化剂的方法。

本发明的技术方案为：

一种废FCC催化剂酸解活化的方法，其特征在于，包括以下步骤：

A. 取FCC废催化剂，按照固液比1：1.5-4加入40%-95%的硫酸溶液，在115°C-160°C加热搅拌回流0.5-8h，反应结束后加入去离子水，过滤分离为第一滤液和第一滤渣；由于中高浓度的硫酸，在常压下有较高的沸点，因而废催化剂中的活性铝和惰性硅铝物种中的铝，绝大部分经过本步骤酸解后形成硫酸铝，而剩余的硅物种，由于铝的去除，导致分子筛结构的坍塌和硅铝尖晶石结构的破坏，硅物种活性提高，可在常温或较低温度下溶于碱。

B. 将第一滤渣溶于碱液后过滤，获得水玻璃和第二滤渣。

进一步的，所述步骤A中，第一滤液中包括硫酸铝、稀土硫酸盐。

进一步的，所述步骤A中，第一滤渣中包括活化后的硅、焦炭杂质，其中，主要是活化后的硅和少量焦炭的杂质。

进一步的，所述步骤B中，第二滤渣质量占废催化剂质量≤5%。

本发明还提供了另一种废FCC催化剂酸解活化的方法，其特征在于，包括以下步骤：

a. 取FCC废催化剂若干，按照固液比1：2-10加入5%-40%的酸，常温至100°C，搅拌一段时间后过滤分离为第一滤液和第一滤渣；由于FCC废催化剂中含有的活性铝和稀土，本步骤工艺用较低浓度的酸和较低的温度可以把大部分活性铝和稀土溶解出来。

b. 取第一滤渣，按照固液比1：1.5-4加入40%-95%的硫酸溶液，在115°C-160°C加热搅拌回流0.5-8h，反应结束后加入去离子水，过滤分离为第二滤液和第二滤渣；由于步骤a已经去除大部分活性铝和稀土，降低了本步骤酸解对酸的消耗，提高活化效果，同时获得杂质含量更少的硫酸铝。

c. 将第二滤渣溶于碱液后过滤，获得水玻璃和第三滤渣。