[发明专利]从工业废触媒中分离回收铜和铬的方法

说明书

本发明与工业固体废弃物的处理技术有关，更具体地说是关于从工业固体废弃物中回收铜和铬的技术。

工业催化剂是由一些催化物质经调配、成型、焙烧和活化担载在一种担体上，构成的一种催化剂物体，在使用过程中由于积炭、金属烧结、污染物沉积和催物物质流失等原因，而使催化剂活性衰退、失活变成废触媒。在生产糠醇的工艺中，我国目前每年要排放1600-1800吨废触媒。据调查这种废触媒中含有45％的氧化铜和40％的三氧化二铬。这种废触媒中由于积炭、污染物沉积或金属烧结的影响，使得分离回收技术更加复杂化，所以长期以来，这些废触煤问题始终得不到解决，成为糠醇生产厂家的一大难题，常年排放废触媒既污染环境，也白白地流失许多宝贵资源，尤其是在这些固体废弃物中含有很高铬氧化物，对生态环境的危害更为严重。

本发明的目的在于提供一种自工业废触媒中回收铜，并同时可以回收铬的方法。

本发明的技术关键是首先加碱焙烧废触媒，尔后再用水浸取分离铬，分别以氧化铜或铬的化合物回收废触媒中的铜和铬。

本发明提出的这个综合处理废触媒的生产工艺，是一种成本低廉、切实可行，比较优选的资源利用方法。本方法的具体步骤是：先在废触媒中加入浓度为50～100％(重量)的碱，其加入量为废触媒总量的25～30％(重量)。碱的加入量依据废触媒中铜和铬的含量进行调整。这里所说的碱通常是苛性碱，也可以用它们的碳酸盐，但以经济成本考虑一般都选用氢氧化钠。充分拌匀之后，混合物料置入反应炉中，逐渐升温到800-1000℃，并在此温度下反复搅拌，充分焙烧，使废料中的铜组份完全转化成氧化铜，铬组份完全转化成可溶性铬酸盐。放出熔融的物料，冷却到室温后，粉碎成粉末。用水浸取粉料，此时铬酸盐溶于水中，过滤分离出含铬酸盐的滤液。当然，这些滤液可以进一步处理，回收纯净的铬酸盐。过滤后的褐色滤渣主要是氧化铜，氧化铜的含量为60-80％，可以进一步加入硫酸或硝酸，用已知的方法制成纯净的硫酸铜或硝酸铜等铜盐。

按本发明所述的方法，可以从废触媒中回收87％以上的铜和90％以上的铬，既减少了污染，又回收了大量的宝贵资源。

下面再结合附图1对本发明作进一步说明。

附图1是本发明工艺流程示意图。

附图1中，1为废触媒碱化，用25％(重量)的氢氧化钠使废触媒碱化，物料混匀后，进入反射炉2中焙烧，焙烧温度为800-1000℃，物料在熔融状态下反应2-3小时左右，即可反应完全，放出熔融状态的物料，自然冷却后，送入粉碎机3中粉碎成粉末，尔后把粉料送到浸取池4中浸取。此时铬酸钠溶于水中，实现了铬与铜的分离。浸取桨料送到离心装置5中分离。含有铬酸钠的滤液，可以进一步处理，从中回收铬酸钠。滤渣中主要是氧化铜，其含量高达60-80％，可以进一步加入硝酸或硫酸制取硝酸铜或硫酸铜。

用本发明的方法，从1吨干废触媒中可以回收2.0吨硝酸铜和1.54吨铬酸钠。铜与铬的回收率分别达到87％和90％。

本发明的优点是很明显的，本方法通过加碱焙烧破坏了一些积炭或污染沉积物的干扰，并使三氧化二铬转化成铬酸钠，加水浸取分离铬与铜组份，可以从废触媒中同时获得铬酸钠和氧化钠等两种有价值的产品，还可以进一步深加工成其他产品，废触媒中铜的回收率达87％，铬的回收率达90％，耗碱量为0.25-0.3T／T。回收的铜和铬组份制成的硝酸铜和铬酸钠均符合HG3-931-76、GB3184-82的产品标准。本发明既可以回收大量的宝贵资源，并可以大大地减少废触媒对环境的污染，为糠醇生产厂废触媒的污染治理找到了一条有工业价值的途径。本方法工艺简单、成本低廉、投资费用少，并具有明显的经济效益与社会效益。

下面再用几个实施例对本发明作进一步说明，但是并不局限于这几个实例之中。

实例一、100公斤废触媒，加入浓度为50％氢氧化钠50公斤，充分混匀后，置入反射炉中逐渐升温到900-950℃，呈熔融状态，并在此温度下焙烧2.5小时后，放出熔融物料，自然冷却后粉碎成200目细粉，用1∶10水在搅拌下反复浸取，分离出黄色的上清液，其中含有7％的铬酸钠。滤渣经洗涤烘干可以得到氧化铜含量为70％的氧化铜粗品124公斤。铜回收率为87％。铬的回收率为90％。

实例二、100公斤废触媒，加入浓度为50％氢氧化钾60公斤，混匀后在800-900℃下焙烧2.5小时，烧结后的物料经粉碎用水浸取分离铬酸钾和氧化铜得到65％含量的氧化铜134公斤，7％铬酸钾溶液1286Kg，铜的回收率为86.9％，铬的回收率为90％。