科技园● 中国物资再生1999/02 从重整废催化剂中回收铂、铼 张方宇王海翔李耀星姜东郑远东 1前言 纯度达到企业质量指标。本文介绍一种新的分 重整催化剂是石油炼制工业中不可缺少的步浸出工艺,并对有关反应机理进行了探讨 催化触媒,国内炼油重整装置较多使用铂铼催化2实验 剂,从中回收Pt、Re的工艺研究较多,但工业生2.1实验原料 产中应用的主要为分步浸出法1。从1993年开实验原料分为两种,一种为进口废催化剂 始我们开展从废剂中回收Pt、Re的试验研究,(E-601),一种为国产的废催化剂(CB-7),载 经过多种工艺选择,总结出一套综合回收铂、铼体均为Y-Al2O3,作为活性物质的铂以金属微 的工艺方法。几年来,共处理废催化剂十多吨,晶均匀分布在载体上,铼多以氧化物形态存在, 回收Pt、Re各20多千克。Pt的回收率≥7%,废催化剂的组成见表1 Re收率≥84%;产品铂纯度≥9.95%,铼酸钾 表1废剂组成分析 类别 形状 碳含量(%)PLAl2O3(%)Re/A2O3(% E-60L 条状 34 CB_=7 球形 8_0 40 2.2实验方法 ~6mo/l盐酸,在电炉上加热浸出并滴入氧化 2.2.1废催化剂烧炭与Re的浸出 剂,3小时后取下过滤,滤液分析P、Re含量,并 称取一定量的废催化剂放入马弗炉中,在计算Pt、Re浸出率 750~850℃下恒温焙烧5小时,降温后取出,放浸出液加入Cu粉置换,置换渣用常规法分 入烧杯中加入稀碱液在电炉上加热浸出,2小时离提纯P,置换液用J-089树脂交换吸附Re 后取下过滤,滤液分析Re含量。利用正交试验3实验结果与讨论 法找出最佳工艺参数。 3.1废催化剂的焙烧与碱浸 2.2.2树脂吸附与解吸 在催化剂生产中,P、Re通常以 H2PtCl6 实验中所用树脂为国内某院校研制的大孔HReO4溶液的形式浸渍到氧化铝载体上,经烘 径强碱性苯乙烯阴离子交换树脂(代号J-干和还原,新剂中P、Re均以金属微小晶粒存 089),将树脂预处理后湿法上柱 在,晶粒的平均直径在0.8~1.0nm之间,新剂 将含Re碱液按照选定的流速从上向下流的孔体积一般为0.4~0.6ml/g。催化剂在使用 过树脂层,每隔一定的时间截取流出液,分析流过程中会逐步积炭,焦炭的沉积不光在载体表 出液中Re含量,直到流出液中Re浓度与原始面,而是顺着载体的孔隙沉积在整个载体上。焙 液浓度相同为止,计算Re的吸附容量,考察J-烧的目的一是通过烧结使铂晶粒变大,在碱浸中 089对Re的饱和吸附容量 不易被浸出;二是为了烧尽载体上的积炭,同时 将饱和的负载树脂用去离子水反复洗涤,选也促进了Re的氧化。焙烧过程中有关反应如 用4~6mol/l的盐酸作解吸剂,按选定的流速从下 上向下流过树脂层,每50m截取一份取样分析 2C+0,=2C0 直至Re解吸完全,计算Re的解吸率和解吸峰2CO+O2=2CO2 2Re+7/202=Re2O7 2.2.3Pt的浸出与置换 Re207+ 3C0=2ReO2+ 3C0 将浸Re后的废催化剂放入烧杯中,加入3Re属于第七副族锰族元素,其最外电子层 2 01995-2003 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Lid. All rights reserved.从重整废催化剂中回收铂、铼 张方宇 王海翔 李耀星 姜 东 郑远东 1 前言 重整催化剂是石油炼制工业中不可缺少的 催化触媒 ,国内炼油重整装置较多使用铂铼催化 剂 ,从中回收 Pt、Re 的工艺研究较多 ,但工业生 产中应用的主要为分步浸出法[1 ] 。从 1993 年开 始 ,我们开展从废剂中回收 Pt、Re 的试验研究 , 经过多种工艺选择 ,总结出一套综合回收铂、铼 的工艺方法。几年来 ,共处理废催化剂十多吨 , 回收 Pt、Re 各 20 多千克。Pt 的回收率 ≥97 % , Re 收率 ≥84 % ;产品铂纯度 ≥99. 95 % ,铼酸钾 纯度达到企业质量指标。本文介绍一种新的分 步浸出工艺 ,并对有关反应机理进行了探讨。 2 实验 2. 1 实验原料 实验原料分为两种 ,一种为进口废催化剂 (E - 601) ,一种为国产的废催化剂 (CB - 7) ,载 体均为γ- Al2O3 ,作为活性物质的铂以金属微 晶均匀分布在载体上 ,铼多以氧化物形态存在。 废催化剂的组成见表 1。 表 1 废剂组成分析 类别 形状 碳含量( %) Pt/ Al2O3 ( %) Re/ Al2O3 ( %) E - 601 条状 1. 3 3. 4 3. 4 CB - 7 球形 8. 0 2. 0 4. 0 2. 2 实验方法 2. 2. 1 废催化剂烧炭与 Re 的浸出 称取一定量的废催化剂放入马弗炉中 ,在 750～850 ℃下恒温焙烧 5 小时 ,降温后取出 ,放 入烧杯中加入稀碱液在电炉上加热浸出 ,2 小时 后取下过滤 ,滤液分析 Re 含量。利用正交试验 法找出最佳工艺参数。 2. 2. 2 树脂吸附与解吸 实验中所用树脂为国内某院校研制的大孔 径强碱性苯乙烯阴离子交换树脂 (代号 J - 089) ,将树脂预处理后湿法上柱。 将含 Re 碱液按照选定的流速从上向下流 过树脂层 ,每隔一定的时间截取流出液 ,分析流 出液中 Re 含量 ,直到流出液中 Re 浓度与原始 液浓度相同为止 ,计算 Re 的吸附容量 ,考察 J - 089 对 Re 的饱和吸附容量。 将饱和的负载树脂用去离子水反复洗涤 ,选 用 4～6mol/ l 的盐酸作解吸剂 ,按选定的流速从 上向下流过树脂层 ,每 50ml 截取一份取样分析 , 直至 Re 解吸完全 ,计算 Re 的解吸率和解吸峰 值。 2. 2. 3 Pt 的浸出与置换 将浸 Re 后的废催化剂放入烧杯中 ,加入 3 ～6mol/ l 盐酸 ,在电炉上加热浸出并滴入氧化 剂 ,3 小时后取下过滤 ,滤液分析 Pt、Re 含量 ,并 计算 Pt、Re 浸出率。 浸出液加入 Cu 粉置换 ,置换渣用常规法分 离提纯 Pt ,置换液用 J - 089 树脂交换吸附 Re 。 3 实验结果与讨论 3. 1 废催化剂的焙烧与碱浸 在催化剂生产中 , Pt、Re 通常以 H2PtCl6 、 HReO4 溶液的形式浸渍到氧化铝载体上 ,经烘 干和还原 ,新剂中 Pt、Re 均以金属微小晶粒存 在 ,晶粒的平均直径在 0. 8～1. 0nm 之间 ,新剂 的孔体积一般为 0. 4～0. 6ml/ g。催化剂在使用 过程中会逐步积炭 ,焦炭的沉积不光在载体表 面 ,而是顺着载体的孔隙沉积在整个载体上。焙 烧的目的一是通过烧结使铂晶粒变大 ,在碱浸中 不易被浸出 ;二是为了烧尽载体上的积炭 ,同时 也促进了 Re 的氧化。焙烧过程中有关反应如 下 : 2C + O2 = 2CO 2CO + O2 = 2CO2 2Re + 7/ 2O2 = Re2O7 Re2O7 + 3CO = 2ReO2 + 3CO2 Re 属于第七副族锰族元素 ,其最外电子层 ·2 · ●科 技 园 ● 中国物资再生 1999/ 02 © 1995-2003 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved