碱-酸联合浸出法回收废催化剂中有价金属的工艺研究

为了减少废催化剂中有价金属的浪费,实现资源的有效回收与利用,采用碱-酸联合浸出法对废加氢催化剂中的有价金属进行回收。考察了浸出时间、浸出温度、碳酸钠浓度和液固比等对有价金属溶出行为的影响规律。结果表明,最佳浸出条件为反应时间2 h、浸出温度80℃、碳酸钠浓度150 g/L、固液比1:8时,钼的浸出率94.57%,钒的浸出率为93.21%;浸出时间60 min,硫酸浓度3 mol/L,温度70℃,固液比1:8时,镍的浸出率为94.16%,铝的浸出率为23.43%。废加氢催化剂经过碱-酸联合浸出工艺,有价金属钼、钒、铝和镍的总浸出率分别达到96.45%,95.37%,23.43%和94.16%。     

钒钛基废SCR催化剂中回收有价金属的研究进展

随着NO_x排放要求的提高，选择性催化还原(SCR)脱硝技术引起广泛关注，废SCR催化剂量也因此快速增长。废SCR催化剂中含有钛、钨、钒等大量有价金属，若将其直接丢弃，不仅会引发环境污染，还会造成资源浪费等问题，故资源化回收废SCR催化剂意义重大。系统地阐述了钒钛基废SCR催化剂中钒、钨、钛的回收和分离方法，分析了钒钛基废SCR催化剂回收工艺的优缺点，展望了有价金属回收技术的未来发展方向。本研究可为废SCR催化剂的回收提供参考。     

氨浸工艺从废旧锂电池中选择性回收有价金属

研究了碳酸氢铵-还原剂体系选择性浸出废旧三元锂电池中锂、镍、钴的过程。考察了浸出温度、碳酸氢铵浓度、还原剂的种类和浓度、固液比及浸出时间等对有价金属浸出率的影响,并通过XRD、SEM-EDS和FT-IR等表征方法对选择性浸出机理进行了初步探明。结果表明：在浸出温度80 ℃、浸出时间2.5 h、碳酸氢铵浓度2.5 mol/L、固液比50 g/L、还原剂亚硫酸钠浓度0.6 mol/L的条件下,锂、镍、钴的浸出率分别为96.86%、96.36%、93.43%,而锰几乎不被浸出。碳酸氢铵-亚硫酸钠还原浸出体系可以实现从废旧三元锂电池材料中高效、选择性回收锂、镍和钴。     

粗制钴盐常压氨浸工艺研究

以氨水和铵盐为浸出剂,利用有价金属与氨形成络合物的性质,将有价金属浸出进入溶液与杂质分离。研究采用常压氨浸工艺,考察了总氨浓度、氨铵比、液固比、浸出时间、浸出温度对粗制钴盐中Co、Cu、Ni金属浸出效果的影响。结果表明,在总氨浓度7.0mol/L、氨铵摩尔比1:1、液固体积比7:1、浸出时间1 h、浸出温度常温的条件下,Co、Cu、Ni浸出率分别为97.26%、99.44%、98.72%。     

Na_2CO_3高压浸出SCR脱硝废催化剂中的钨和钒

采用Na_2CO_3高压浸出工艺回收SCR脱硝废催化剂中的钨和钒,考察了焙烧预处理温度、浸出添加剂种类及用量、Na_2CO_3用量、液固比、浸出时间和浸出温度对钨和钒浸出效果的影响,并通过XRD表征对SCR脱硝废催化剂浸出前后的物相结构变化进行了分析。结果表明,SCR脱硝废催化剂无需经过焙烧预处理即可进行浸出,具体优化实验条件为:Na_2CO_3加入量20%、NaOH加入量8%、液固比2∶1、浸出时间2h和浸出温度230℃,在此条件下钨浸出率为75.06%,钒浸出率为89.35%。XRD分析结果显示,SCR脱硝废催化剂中的钛主要以锐钛型TiO_2形式存在,高温焙烧促使TiO_2由锐钛型向金红石型转变,不利于钨和钒的浸出;部分钨可能以固溶体形式存在于TiO_2中,为提高钨浸出率,需强化浸出条件以破坏TiO_2的结构。     

从含钼废催化剂中回收有价金属钼的探讨与实践

通过对废催化剂中有价金属钼回收工艺的研究，突破传统工艺，采用酸浸法提高钼浸出率，实现工业化生产。     

废旧催化剂中多金属综合回收工艺研究

采用二段逆流浸出—沉钒—氨溶重结晶—再提纯的工艺流程从废旧催化剂中综合回收有价金属钨、钼、钒。结果表明,控制浸出温度70℃,时间3.5h,碳酸钠浓度350g/L,液固比3∶1,钨、钼、钒浸出率均在95%以上,综合回收率可以达到90%以上。     

废SCR脱硝催化剂钒钨提取研究进展

含有钒、钨和钛的选择性催化还原催化剂在许多工业应用中被广泛还原氮氧化物。各行业脱硝催化剂正在进入报废更换高峰期,处理废催化剂回收有价金属迫在眉睫。将回收的钒、钨、钛用于生产新型催化剂或其他产品,可形成循环经济。对废脱硝催化剂钒钨提取工艺进行详细综述,重点介绍钒钨浸出和钒钨分离方法。     

废弃SCR脱硝催化剂资源化利用研究进展

废弃SCR脱硝催化剂是一种危险废物,同时又含有多种有价成分。通过分析国内外废弃催化剂资源化利用的主要方法、原理、途径及优缺点,得到能够充分回收钒钨钛资源的有效方法主要为废弃SCR脱硝催化剂浸出-浸出液净化分离回收钒钨-浸出渣酸洗焙烧回收钛,其中浸出过程比较适合采用碱式焙烧-水浸法;浸出液净化分离过程比较适合采用化学沉淀法或溶剂萃取结合化学沉淀法。此外,展望了废弃SCR脱硝催化剂资源化利用的研究方向。     

碱性贫锰矿制备碳酸锰的试验研究

采用氨浸法处理碱性贫锰矿制备碳酸锰,在反应温度为40℃,氨水浓度为21 mol/L,浸出时间为45min,浸出液固比为5∶1,水合肼浓度为0.42 mol/L,催化剂硫化铵浓度为2.4 g/L,碳酸铵浓度为2.5 mol/L的条件下,锰的浸出率为91.36%,浸出液经后续处理得到碳酸锰产品。     

燃煤电厂废弃催化剂回收钒的研究

废弃SCR催化剂中含有V、W和Ti等多种有价金属,直接弃置不仅会造成环境污染,还会造成资源的浪费,因此回收其中的有价金属具有重大意义。提出采用湿法冶金的方法,通过Na OH碱性浸出法一次性浸出废弃催化剂中的V和W,然后对浸出液进行钙化沉淀,通过甲酸选择性浸出钙混合沉淀物中的钒,经过除杂,加入氨水,钒将以偏钒酸铵的形式沉淀出来;甲酸浸出后沉淀物中的钨,加入盐酸转化为钨酸,经过灼烧,最终生成三氧化钨。通过试验确定了Na OH碱性浸出法最佳工艺条件和甲酸选择性浸出最佳反应条件。     

用加压氨浸法从低品位铅冰铜中浸出铜锌试验研究

研究了采用NH₃·H₂O-(NH₄)₂CO₃体系从低品位铅冰铜中加压氨浸分离铜锌，考察了氨水浓度、氧气压力、搅拌速度、碳酸铵浓度、温度、液固体积质量比和浸出时间对金属浸出率的影响。结果表明：在氨水浓度3.5 mol/L、氧气压力0.8 MPa、搅拌速度800 r/min、碳酸铵浓度1.5 mol/L、温度100℃、液固体积质量比6/1条件下浸出4 h,铜、锌浸出率分别为81.99%和70.20%,而铁、铅浸出率仅4.11%和1.78%,铜、锌得到选择性浸出。     

废催化剂中稀土资源的回收与综合利用

研究了从废催化剂中湿法回收稀土。失效催化剂中稀土的含量约2%~5%,主要包含有镧和铈。实验结果表明,酸浸法能够浸出废催化剂中的稀土。用正交试验得出盐酸浸出实验的最佳条件为:浸出温度、固液比、盐酸浓度、浸出时间分别为30℃、1∶8、4.8mol/L、2 h,浸出率高达98.3%。浸出后,浸液pH调到约2,选择性沉淀稀土离子。从废催化剂中回收稀土的全过程总回收率达95%,Al离子也可被回收再利用。     

甲烷磺酸-抗坏血酸体系浸出废旧锂离子电池正极材料中有价金属

以甲烷磺酸为浸出剂,抗坏血酸为还原剂和浸出剂,浸出废旧锂离子电池正极材料中的有价金属,探究了甲烷磺酸浓度、抗坏血酸浓度、固液比、反应温度和反应时间对Li、Ni、Co和Mn浸出率的影响。结果表明,在0.6 mol/L甲烷磺酸、0.1 mol/L抗坏血酸、固液比20 g/L、40℃、10 min条件下,Li、Ni、Co和Mn浸出率分别达到99.74%、93.47%、97.16%和96.52%。采用收缩未反应核模型对各金属浸出动力学数据进行拟合,Li、Ni、Co和Mn的表观活化能分别为35.74、48.37、36.81和37.85 kJ/mol,各金属浸出易难程度为Li>Co>Mn>Ni。     

从废钼催化剂中回收有价金属试验研究

研究了采用空气氧化、氢氧化钠浸出、硝酸酸化工艺从废钼催化剂中回收 Mo、Co、Ni等有价金属。试验结果表明：在空气流量30 L/min、氢氧化钠加入量为金属Mo理论耗量1倍、浸出温度85℃条件下,钼浸出率达99．8％;碱浸渣用硝酸酸化、双氧水除铁,双氧水加入量为铁理论量的2～3倍,反应温度70℃;滤液用NaO H溶液调p H为9．5,镍、钴以氢氧化物形式沉淀,酸溶后,用P507萃取剂萃取分离钴、镍。该工艺采用空气氧化,避免了传统焙烧工艺MoO3的挥发损失;用NaOH浸出Mo ,生产成本降低,工艺流程简单,金属回收率较高。     

微波消解-电感耦合等离子体原子发射光谱法测定废脱硝催化剂中钨和钛

选择酒石酸-氢氟酸-硝酸体系并利用微波消解处理样品,使用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定钨和钛,建立了微波消解-电感耦合等离子体原子发射光谱法测定废脱硝催化剂中钨和钛的方法。试验考察了消解体系及用量,优化了微波消解程序。结果表明,钨和钛的质量浓度分别为0.05~5mg/L和0.01~10mg/L与其相应的发射强度呈线性关系,相关系数分别为0.9995、0.9998,检出限分别为0.002%、0.0002%。废脱硝催化剂中铁、铝、钙、镁、钒和钼等元素对钨和钛的测定无影响。方法用于废脱硝催化剂样品中钨和钛的测定,结果的相对标准偏差(RSD,n=6)均小于3%,并与原子吸收光谱法(AAS)测定值一致。     

用氨水-氯化铵体系从再生铜冶炼渣中强化浸出铜

研究了以NH₃·H₂O-NH₄Cl体系从再生铜冶炼渣中强化浸出铜,考察了氨水浓度、NH₄Cl浓度、浸出时间和温度对铜浸出率的影响。结果表明：在固液质量体积比1/7、氨水浓度4 mol/L、NH₄Cl浓度5 mol/L、温度60℃、浸出时间1.5 h、搅拌速度900 r/min条件下,铜浸出率为95.15%;浸出过程符合单颗粒反应动力学模型,反应受内扩散控制,反应活化能为21.38 kJ/mol; NH⁺₄与铜化合物反应生成铜氨配合物,其中Cu(NH₃)²⁺₄具有氧化性,与氨水共同作用加速浸出过程实现铜的浸出;研究结果为再生铜冶炼渣实现资源化提供参考。     

采用硫酸-还原剂浸出工艺从废旧锂离子电池中回收LiNi_(0.6)Mn_(0.2)Co_(0.2)O_2

采用H_2SO_4-还原剂浸出工艺处理废旧锂离子电池正极材料(LiNi_(0.6)Mn_(0.2)Co_(0.2)O_2),研究了H_2SO_4浓度以及浸出温度对有价金属元素浸出的影响,确定了浸出过程中适宜的H_2SO_4浓度为2 mol/L,浸出温度为40℃。在H_2SO_4浓度为2mol/L、原料与浸出剂比例为100g/L、浸出时间为2h、浸出温度为40℃、搅拌速度为500r/min的优化条件下,通过单因素实验考察了还原剂H_2O_2、C_6H_(12)O_6、Na_2SO_3对有价金属浸出的影响。结果显示,还原剂H_2O_2、C_6H_(12)O_6、Na_2SO_3的最佳添加量分别为4.5%、80g/L、60g/L。通过正交实验考察了混合还原剂的影响,结果表明当还原剂组成为120g/L C_6H_(12)O_6和100g/L Na_2SO_3时,Co、Li、Mn、Ni浸出率分别为93.51%、92.68%、95.61%、92.93%,Al浸出率仅达到18.57%。与单个还原剂相比,通过改变混合还原剂的组成,可在不明显降低有价金属(Li、Ni、Mn、Co)浸出率的情况下,控制杂质金属Al的浸出。另外,对于Al、Li的浸出,影响因素的主次关系分别为:Na_2SO_3C_6H_(12)O_6H_2O_2、H_2O_2Na_2SO_3C_6H_(12)O_6;对于Co、Mn、Ni的浸出,影响因素的主次关系为C_6H_(12)O_6H_2O_2Na_2SO_3。     

硫酸浓度对Mn改性稀土尾矿催化剂NH3-SCR脱硝性能的影响

利用硫酸预处理白云鄂博稀土尾矿,随后采用浸渍法使其负载5%乙酸锰,经微波焙烧制成脱硝催化剂,考察了硫酸浓度(0、0.5、1、3 mol/L)对催化剂脱硝性能的影响。通过XRD、NH₃-TPD、H₂-TPR和XPS对催化剂进行了表征。脱硝活性测试结果表明：催化剂在100～250℃的脱硝活性随着硫酸浓度的增加先提高后降低,当硫酸浓度为0.5 mol/L时达到最佳。较高浓度(3 mol/L)的硫酸大幅度降低了催化剂的低温活性。0.5 mol/L硫酸处理的催化剂具有较宽的温度窗口,在150～250℃范围内均有较好的活性,200℃时氮氧化物转化率达到92%。表征结果表明：负载的Mn元素以非晶态存在或高度分散在稀土尾矿表面;随着硫酸浓度的增加,催化剂表面Mn⁴⁺的浓度降低,其NH₃吸附能力和氧化还原能力均降低,从而脱硝性能降低。     

空气氧化—氨浸出废旧电路板中的铜

提出了在氨水—硫酸铵体系下鼓入空气浸出废旧电路板中铜的新工艺。考察了氨水浓度、硫酸铵浓度、固液比、反应温度、通入空气流量和浸出时间对铜浸出率的影响。结果表明,在下述最佳浸出条件下,渣计铜浸出率达到96.67%:氨水浓度2mol/L,硫酸铵浓度2mol/L,固液比1∶20,反应温度25℃、通入空气量8m3/h、浸出时间4h。