加氢脱硫废催化剂综合利用研究

提出了石油精炼过程中产生的加氢脱硫镍-钼-铝系废催化剂的湿法全回收新工艺路线和工艺条件。研究了分离废催化剂中的钒、钼、镍、铝等有价金属的原理及技术特点。实验结果：n（碳酸钠）／（钼＋钒）：1．5，加入适量的添加剂，粉碎至≤180μm，700℃焙烧2h，用热水浸取，Mo和V的浸出率可达90％以上。     

草酸分级浸取废SCR催化剂中的钒和钨

选择性催化还原反应(SCR)的废催化剂中含有钒、钨和钛等有价值的金属,为最大限度回收其中的钒和钨资源,采用草酸分级浸取废SCR催化剂中的钒和钨,系统考察了草酸浓度、浸取温度、液固比和浸取时间对钒和钨浸出率的影响,并通过X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)等表征手段分析浸出机理。废SCR催化剂直接用草酸浸取,钒浸出率为76.95%,钨和钛浸出率仅为5.31%和0.22%,钒被浸出。滤渣经焙烧后用草酸浸取,钨浸出率为56.70%,钒和钛浸出率仅为16.36%和0.12%,钨被浸出,最后滤渣主要成分为锐钛矿型TiO₂。该流程实现了废SCR催化剂的分级浸取,钒和钨在不同步骤中浸出,避免了钒和钨分离困难的问题,简化了后续处理工作,降低了二次污染。     

从钴钼废催化剂中回收钼的新工艺研究

研究了从废催化剂中回收钼的新工艺，首先采用碳酸钠焙烧，再用热水浸取。分析了催化剂的颗粒度、焙烧条件、浸取条件对浸取率的影响。实验结果表明：回收钼的最佳工艺条件为，废催化剂颗粒度≤122μm、焙烧温度750℃、焙烧时间2h、浸取温度75℃、浸取时间4h、液固质量比6：1。在此条件下，钼的浸取率达到93％以上，产品钼酸钠的纯度达95％以上。该工艺具有能耗低，浸出率高等优点，具有潜在的应用前景。     

碱性水热法浸出处理废弃钴钼加氢催化剂

采用氨水、碳酸铵碱性溶液作为浸出剂，在水热条件下浸出处理废弃钴钼加氢催化剂，探究了影响金属元素Mo和Co浸出的主要因素。结果表明：在水热条件下，以氨水和碳酸铵作为复合浸出剂能有效抑制Al的浸出，同时对金属元素Mo和Co的浸出率较高。在氨水浓度为10 mol/L，碳酸铵浓度为2 mol/L，固液比为1:18 g/mL和反应温度为90℃的条件下，Mo和Co的单级浸出率分别达到81.7%和52.6%。进一步采用沉淀法分离回收浸出液中的Mo，制备了花瓣状形貌的(NH₄)₃PO₄(MoO₃)₁₂·4H₂O产品；利用焙烧后的浸余残渣作为载体负载Cu和Ni制备萘选择加氢催化剂，其催化效果与商品氧化铝载体制备的催化剂相当。     

废加氢催化剂中金属钼回收技术研究

为了减小废加氢催化剂对环境的影响,同时提高废加氢催化剂的价值,采用Na_2CO_3焙烧-浸取法技术回收废加氢催化剂中的金属钼。考察了预处理温度、时间对废加氢催化剂烧残的影响,考察了Na_2CO_3焙烧温度和时间,以及Na_2CO_3含量等工艺参数对金属钼浸出率的影响,确定合适的工艺条件。     

超声强化浸出废加氢催化剂中的有价金属研究

采用超声波强化硫酸浸出回收废加氢催化剂中的有价金属铝、钼、钴,考察了超声功率、浸出剂浓度、液固比、反应温度和反应时间对有价金属浸出率的影响,并进行了动力学研究。结果表明,超声强化全面提高了有价金属铝、钼、钴的浸出率,最佳反应条件为超声功率400 W,浸出剂浓度为2mol/L,液固比为50∶1 mL/g,反应温度为90℃,反应时间为60 min,在此条件下,超声强化可以实现有价金属钼、钴的高效浸出(Co 99.1%,Mo 98.3%,Al 46.8%)。     

钼/钒-白云石双功能催化剂催化甘油脱水-氢转移制烯丙醇

采用浸渍法制备同时具有碱性位点和氧化还原位点的MoO/VO-CD-T(CD为煅烧白云石，T为煅烧温度)双功能催化剂。结果表明，催化剂表面钼/钒氧化物主要由MoO₃和V₂O₅组成；煅烧白云石与钼、钒氧化物之间形成不同的物相，可进一步调节催化剂稳定性和氧化还原性能。在空气气氛下CD-500负载的V₂O₅催化剂更有利于烯丙醇形成，主要是因为空气中氧气的存在会抑制高价态钒的还原；而CD-500负载钼的氧化物对烯丙醇的活性较低，因为Mo⁶⁺的还原能力弱。以质量分数为20%的甘油溶液为原料，在反应温度为320℃的条件下，2%VO-CD-500催化剂(2%为VO的质量分数)催化性能相对最佳，甘油转化率为52.4%，烯丙醇选择性为37.4%。     

柠檬酸浸出废三元锂电池中有价金属的研究

三元锂离子电池报废量大,处理不当容易造成环境污染,高效回收其中的锂、镍、钴、锰等贵重金属迫在眉睫。采用柠檬酸浸出废电池中的金属,分别探究柠檬酸浓度、反应温度、固液比和反应时间对锂、镍、钴、锰浸出率的影响。得出LiNi_xCo_yMn_zO₂在柠檬酸浓度(1.0 mol/L)、固液比(50 g/L)、80℃下反应150 min,可达到最佳的浸出效果,Li、Ni、Co、Mn浸出率分别为100.00%、95.90%、97.73%、92.44%。研究结果表明：柠檬酸浸出废三元锂离子电池中有价金属是一条试剂使用量少、绿色环保的可行路线。     

炼油加氢废催化剂中金属分离回收工艺研究

基于"湿法冶金"工艺,对从炼油加氢废催化剂中回收钒、钼、钴和镍的清洁生产工艺进行了研究。采用一次性湿法浸取废催化剂中的有价金属。选用P507同时从酸浸液中萃取钒和钼,然后分别反萃出钒和钼;用15%的硫化钠使钴、镍沉淀后与铝分离;沉淀用盐酸溶解,采用N235萃取分离钴、镍。用水作反萃取剂,经过两次萃取后,钴反萃率达到99.6%。各种有价金属回收率可达90%以上。     

双环戊二烯加氢NiMox/γ-Al2O3催化剂耐硫特性的研究

研究了钼元素及其添加量对镍基催化剂在双环戊二烯（DCPD）加氢反应中耐硫特性的影响规律。催化 剂∶DCPD =1∶10，反应温度150℃，压力3.5 MPa，转速600 r/min，噻吩浓度为：500 mg/L时，Ni/γ-Al₂O₃催化剂的双环戊二烯8、9位双键的加氢速率显著降低，3、4位双键的加氢活性完全抑制； 而NiMo_0.2/γ-Al₂O₃催化剂，在4 h内完成加氢反应，四氢双环戊二烯（endo-THDCPD）收率达到98%，抗硫特性显著提高。不同镍钼比的系列催化剂中，NiMo_0.2/γ-Al₂O₃具有最好的加氢活性与耐硫特性。0~2000 mg/L噻吩浓度内，低浓度条件下，NiMo_0.2/γ-Al₂O₃催化剂对双环戊二烯的加氢活性高，选择性好；随着噻吩浓度增加，催化性能有所下降，2000 mg/L时，加氢反应延长至6 h，endo-THDCPD收率降至95%。     

煅烧-碱浸法从钒铬还原渣中分离回收钒铬

通过煅烧-碱浸法从钒铬还原渣中分离回收钒铬,考察了煅烧反应过程并探讨了煅烧-碱浸条件对浸出钒的影响。结果表明：煅烧过程中Cr（Ⅲ）和V（Ⅳ） 反应生成中间产物CrVO₄,随后CrVO₄分解为Cr₂O₃和V₂O₅;相同浓度条件下,在V₂O₅浸出效果方面NaOH要优于Na₂CO₃,提高浸出介质浓度和延长浸出时间有利于V₂O₅的浸出,而浸出温度对V₂O₅浸出无明显影响,钒铬还原渣在850℃煅烧1.5 h后经3 mol·L^-1 NaOH在90℃浸出1.5 h,滤渣中的Cr₂O₃质量分数高于96%,钒、铬的浸出率分别为87.3%和小于1%,另外,利用酸性铵盐法能够沉淀滤液中97%的钒。     

混合酸浸法回收废脱硝催化剂的研究

为提高废脱硝催化剂中钒的浸出率,将草酸和硫酸配制成混合酸,进行了废脱硝催化剂在混合酸下的钒浸出研究,考察了不同温度下混合酸的浓度配比对钒浸出率的影响。结果表明：以0.6 mol/L草酸+3 mol/L硫酸的混合酸作为浸出剂时,废脱硝催化剂中钒的浸出率达81.91%。在优选工艺下得到的浸出渣粉体的主要成分为锐钛矿型TiO₂,在富集TiO₂的同时浸出渣的比表面积提高18.3%,钛钨含量占比为91.8%,可作为制备催化剂的原材料循环使用。     

环烯烃开环易位聚合物的合成

采用MoCl₅为核心的齐格勒-纳塔催化剂合成降冰片烯-四环十二烯的开环易位聚合物,实现稳定的100%单体转化率,凝胶率0%。并采用Al₂O₃负载的Ru催化剂和SiO₂/Al₂O₃负载的Ni金属催化剂对相同的降冰片烯-四环十二烯开环易位聚合物进行非均相加氢,可实现100%的加氢率,且简单过滤即可将催化剂与聚合物溶液完全分离。两种加氢催化剂的产品具有不同的性质,Ni负载催化剂最佳反应条件：催化剂含量10%、反应温度190℃、初始氢气压力4 MPa、反应时间2 h,加氢产物的熔融指数76 g·min^-1,玻璃化转变温度126℃;Ru负载催化剂最佳反应条件：催化剂含量2%、反应温度180℃、初始氢气压力4 MPa、反应时间2 h,加氢产物的熔融指数10 g·min^-1,玻璃化转变温度131℃。     

从钼铁合金中提取钼的新工艺研究

在以碳酸钠作为添加剂对钼铁合金进行氧化焙烧的基础上,开发出一种以石灰代替部分碳酸钠对钼铁合金进行氧化焙烧水浸提钼的新工艺。分别对两种焙砂进行水浸,比较了两者的钼和杂质的浸出率,且分析了两者的浸出液成分。实验结果表明,50 g钼铁合金粉中加入17 g碳酸钠和10 g工业石灰(Ca O/Na2CO3摩尔比为0.75),700℃焙烧2 h,焙砂按液固比3∶1,100℃加水搅拌浸出2 h。钼的浸出率达97.5%。杂质磷、砷、硅的浸出率比未加石灰焙烧浸出明显更低,分别为6.2%、18.1%和41.8%,钒的浸出率为70.2%。因此,此采取新工艺从钼铁合金中提取钼是可行的。     

环戊二烯选择加氢催化剂性能研究

采用固定床反应器，以Ni/Al₂O₃为催化剂，研究了镍盐种类、载体焙烧温度、改性剂和钝化剂在环戊二烯选择加氢反应中对催化剂性能的影响。结果表明，X镍盐改性液作为活性组分，A物质作为钝化剂，经过T+200温度下焙烧的载体具有较好的催化活性，将载体进一步改性后，催化剂性能得到较大提升。将催化剂进行200 h长周期实验，结果表明催化剂具有较高的稳定性，环戊烯选择性保持在94%左右，环戊二烯转化率约在76%。     

低品位钼镍焙烧矿常压同时浸出钼镍的工艺研究

以低品位的钼镍矿石为原料与CaO混合高温焙烧,所得焙烧矿采用常压氨-碳铵浸出,对同时浸出镍和钼的工艺条件进行了研究。探讨了温度、液固比、浸出时间、碳酸铵的用量等因素对钼和镍浸出率的影响。结果表明,在浸出温度45℃,液固比4∶1(mL/g),浸出时间24h,碳酸铵用量w((NH4)2CO3)∶w(焙烧矿)=0.3的最佳浸出条件下,钼和镍的浸出率分别为94.0%和90.1%。     

燃煤电厂废旧SCR脱硝催化剂中TiO2载体的回收与再利用

以燃煤电厂废弃SCR脱硝催化剂为研究对象,考察了浸出时间、温度、液固比和NaOH浓度对碱浸过程Al、Si、V、W、Ti等元素浸出率以及浸出渣比表面积、孔容的影响。结果表明,碱浸的最优工艺条件为反应时间180 min、温度160℃、液固比15 ml·g^-1、NaOH浓度2.5 mol·L^-1。在最优工艺条件下得到的浸出渣主要成分为锐钛矿型TiO₂,经稀硫酸洗涤后作为载体,通过负载与新鲜催化剂相同含量的WO₃和V₂O₅,制备了V₂O₅-WO₃/TiO₂催化剂。对催化剂进行脱硝活性评价,结果表明,再生载体制备的催化剂脱硝活性恢复至新鲜催化剂水平,300℃时NO转化率达到97.8%,且具有良好的抗硫抗水性。     

废弃SCR催化剂氧化酸洗除As工艺及机理研究

砷(As)及其他杂质元素是导致燃煤电厂废弃SCR脱硝催化剂失活的主要原因，借助Fenton反应对废弃SCR脱硝催化剂中的有害杂质元素As及Fe、Al进行氧化酸洗脱除，探究了酸洗液种类、酸浓度、氧化剂浓度、反应温度、反应时间、液固比等因素对杂质浸出率的影响。结果表明，最佳的杂质浸出条件为：反应温度为50℃、H₂SO₄浓度为1.5 mol/L、H₂O₂浓度为1.5 mol/L、转速为500 r/min、反应时间为240 min、液固比为20 mL/g,此时As、Fe、Al的浸出率分别为99.58%、41.80%、39.60%。废弃催化剂杂质元素浸出机理为过氧化氢与被硫酸浸出的Fe²⁺形成了芬顿试剂，将As³⁺氧化为As⁵⁺,使其氧化溶出，提高了As元素的脱除效率。     

钴-钼废催化剂综合利用研究

对钴－钼废催化剂的综合利用进行研究，确定了回收废催化剂中钴，钼，铝，钾4种元素的工艺路线，采用氢氧化钾浸渍－焙烧法来回收钼，钼的回收率较焙烧－浸取法和碳酸钠浸渍－焙烧法都要高，通过单因素实验和正交实验，确定了钼回收过程的最佳工艺条件，通过单因素实验，找出了铝回收过程的最佳工艺条件，保证了铝在产品合格的基础上有较高的回收率，通过对经济效益进行估算可知，对废催化剂进行综合利用，不仅具有很好的环境效益，而且具有显著的经济效益。     

废SCR催化剂钠化焙烧回收钨和钒的机理探究

文章从热力学角度,分别以温度和碳酸钠加入量为变量,用热力学软件HSC Chemistry计算了蜂窝状废SCR催化剂钠化焙烧的过程,得到了相应的相图,并分析了其对钨和钒浸出率的影响。研究了不同动力学条件下钨和钒的浸出率,得到最佳焙烧条件为：碳酸钠加入量为30%、焙烧温度为800 ℃、粒度为75～100 μm、焙烧时间为2～2.5 h。采用XRD和SEM进行物相和形貌分析。从理论和实验上探究了失效SCR催化剂钠化焙烧过程的机理。