废催化剂的回收利用

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1、化学工业固体废物简介一、来源与分类化学工业生产过程中产生的。一般按废物产生的行业和工艺过程进行分类。按照固体废物对人体和环境的危害性分类。按废物主要组成分类。石油炼制：酸、碱废液，废催化剂 石油化工石油化工：有机废液，废催化剂，污泥石油化纤：有机废液，酸碱废液，聚酯废料化工无机盐工业：铬渣，氰渣，磷渣等氯碱工业：盐泥，电石渣等磷肥工业：磷石膏等 化学工业纯碱工业：蒸馏废液制酸工业：硫铁矿渣，氟石膏等有机原料及合成工业：皂化废液及高浓度母液等染料工业：废硫酸，废滤液等感光工业：废胶片，乳剂和污泥等化化学学工工业业废废渣渣化化学学工工业业废废渣渣种种类类行业和工艺过程分 ：无机盐工业废物（铬渣、氰

2、渣、磷泥等）氯碱工业废物（盐泥、电石渣等）氮肥工业废物（主要是炉渣）硫酸工业废物（主要是硫铁矿烧渣）纯碱工业废物等。按废物主要组成分：废催化剂、硫铁矿烧渣、铬渣、氰渣、盐泥、炉渣、各类炉渣、碱渣等二、特点废物产生量大：一般生产每吨产品产生13吨的固体废物，有的产品可高达812吨/吨产品。若以产值计算，则一般为7.16t/万元产值；危险废物种类多，有毒物质含量高，对人体健康和环境危害大。如铬渣：致癌；氰渣：直接中毒等；废物再资源化可能性大。相当一部分是未反应的原料和反应副产物。如废石膏等化化学学工工业业废废渣渣化学工业废化学工业废渣的特性渣的特性产生量大产生量大危险废物种危险废物种类多类多资源化

3、潜力资源化潜力大大三、主要治理技术措施改革化工生产工艺、设备、改进操作方式，采用无废或低废工艺，尽可能把污染消除在生产过程中。采用蒸馏、结晶、萃取、吸附、氧化等方法将废物转化为有用产品，加以综合利用。通过焚烧、热解、化学氧化等方式将废物安全有效处理或处置，使其无害化。第四章第四章 废催化剂的回收利用废催化剂的回收利用4.1 废催化剂的回收利用的意义、方法及机理废催化剂的回收利用的意义、方法及机理化学工业中约有80的反应离不开相应的催化剂。石油炼制过程和环境污染物的控制及治理也都需要催化剂。按质量计，全世界每年消费的催化剂数量约为80万t，其中炼油催化剂约41.5万t(占52)，化工催化剂33.

4、5万t(占42)，环保催化剂约4700万只催化转化器重约4.7万t(占6)。我国工业催化剂年耗量约7万多t，其中化肥催化剂接近3万t。全球催化剂的销售额达到107亿美元。其中炼油催化剂为24亿美元(占22.4)，化工催化剂为43亿美元(占40.2)，环保催化剂为40亿美元(占37.4)。据世界市场研究机构福斯特与沙利文公司的预测在今后的十年内炼油催化剂将增长5，化工催化剂将增长12，而环保催化剂将增长13。催化剂失活原因：（1）随着催化剂使用时间的增长，催化剂发生热老化，因过热而导致活性组分晶粒的长大甚至发生烧结而使催化活性下降；（2）因遭受某些毒物的毒害而部分或全部丧失活性；（3）因一些污染

5、物诸如油污、焦炭等积累在催化剂活性表面上或堵塞催化剂孔道而降低活性；（4）催化剂抗破碎强度欠佳，使用一段时间后颗粒破碎而引起系统阻力上升而无法继续使用。催化剂寿命短的仅数月甚至几天，长的则可达七八年。废催化剂的处理方式主要有填埋/固化处理法，焚化法和回收/再循环/再利用法。回收/再循环/再利用法才是解决废催化剂出路的好方法，它既节约天然资源，又减少对环境的污染，在大多数情况下还能获得可观的收益。4.1.1 废催化剂回收利用的重要意义废催化剂回收利用的重要意义经济效益：经济效益：催化剂在制备过程中，常常挑选一些有色金属乃至贵金属作为其主要组分。废催化剂仍然会含有数量不低的有色金属，如铜、镍、钴、

6、铬等有用物质。有的还含有较多的稀贵金属铂、钯、钌等。有时它们的含量远远高于贫矿中所含有的相应组分。例如，冶炼金属镍的硅镍矿仅含2.8的镍，而一般废镍催化剂的含量可达620的范围。每开发1吨有色金属，就中国的水准而言，要开采出33吨的矿石，剥离26.6吨的围岩，消耗成百吨的煤和约8吨水、同时会产生90吨的固体废弃物及相应的废气和废水。因此将废催化剂作为二次矿源来利用，从中回收金属及其他组分是有一定的经济效益的。资源效益：资源效益：我国人均资源拥有率相对较低。我国每单位国民生产总值所消耗的矿物原料要比发达国家高出34倍。全世界铂族金属的储量不过8.76万吨，铂矿仅有2.46万吨，我国的铂矿资源更少

7、，只有世界的0.7左右，每年的总产量不过500kg左右，其缺口高达90。据国家地矿部资料显示，我国的铁、铜、铅、锌等矿产资源到2000年就已进入了中、晚期阶段。为子孙后代着想，将废催化剂作为二次资源加以利用，有较强的现实意义还有深远的历史意义，具有长久效益。环境效益：环境效益：因催化反应的需要，有些催化剂在制作过程中不得不采用或添加了一些有毒的组分，如As2O3、As2O5、CrO3等。倘若对废催化剂不加处置随意堆放的话，一方面堆积废催化剂需要占据大量的场地；另一方面废催化剂中所含的毒物会随雨水的冲刷而流失，造成水质污染，又破坏土壤的结构及地面上的植被。废催化剂随日光的照射还会释放出有害的气体

8、如SO2、H2S、NDx、CO2及挥发性有机物，从而污染大气。废催化剂随风暴的吹扫则会增加大气中尘粒的悬浮量而污染周围的环境。因此开展废催化剂的回收利用，可因此开展废催化剂的回收利用，可以使废催化剂的有害部分减量化，甚至以使废催化剂的有害部分减量化，甚至无害化以达到清洁生产的目的，增强企无害化以达到清洁生产的目的，增强企业的竞争能力。业的竞争能力。4.1.2 废催化剂的合理分类废催化剂的合理分类分类目的：选择合适的回收处理方法。废催化剂回收的方法：目的产品和废催化剂的种类有很大的关联。例如，非担载催化剂的回收工艺就要比有载体催化剂的回收方法简易的多。六个类型进行分类：按组份分按形状分按载体分：

9、无载体型、硅藻土载体、Al2O3及MgO载体、Cr2O3载体、SiO2Al2O3载体、活性载体共六类按附着物分按数量及产生周期分按回收工艺分。4.1.3 废催化剂的常规回收方法废催化剂的常规回收方法各类废催化剂的常规回收方法一般可分为四种方法：干法湿法干湿结合法1.不分离法一、干法一、干法利用加热炉将废催化剂与还原剂及助熔剂一起加热熔融，使金属组分经还原熔融成金属或合金状回收，以作为合金或合金钢原料；而载体则与助熔剂形成炉渣排去。回收某些稀贵金属含量较少的废催化剂时，往往加进一些铁之类的贱金属作为捕集剂共同进行熔炼。干法能耗较高。氧化焙烧法、升华法和氯化挥发法也包括在干法之中。由于此法不用水，

10、一般谓之干法。二、湿法二、湿法用酸或碱或其他溶剂溶解废催化剂的主要组分；滤液除杂纯化后，经分离，可得到难溶于水的盐类硫化物或金属的氢氧化物；干燥后按需要再进一步加工成最终产品。用湿法处理废催化剂，其载体往往以不溶残渣形式存在。贵金属催化剂、加氢脱硫催化剂、铜系及镍系等废催化剂一般都采用湿法回收。将废催化剂的主要组分溶解后，采用阴阳离子交换树脂吸附法，或采用萃取和反萃取的方法将浸液中不同组分分离、提纯出来是近几年湿法回收的研究重点。三、干湿结合法三、干湿结合法含两种以上组分的废催化剂很少单独采用干法或湿法进行回收，多数采用干湿结合法才能达到目的。广泛地用于回收物的精制过程。例如，铂铼废重整催化剂

11、回收时，浸去铼后的含铂残渣需经干法煅烧后，再次浸渍才将铂浸出。四、不分离法四、不分离法此法不将废催化剂活性组分与载体分离，或不将其两种以上的活性组分分离处理。由于不分离活性组分及载体，故能耗小，成本低、废弃物排放少，不易造成二次污染。例如，在回收铁铬中温变换催化剂时，往往不将浸液中的铁铬组分各自分离开来，直接将其回收重制新催化剂。再如，回收生产DMT(苯二甲酸二甲酯)和TA(对苯二甲酸)用的钴锰废催化剂时，往往不将钴锰分离开来，调整其钴锰配比(按工艺要求)后直接返回系统中重新启用。废催化剂的回收利用其针对性极强。废催化剂的回收利用其针对性极强。因此，针对某种废催化剂，具体究因此，针对某种废催化