处理负载型含钯废催化剂的方法和系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于化工技术领域，具体而言，本发明涉及一种处理负载型含钯废催化剂的方法和系统。
【背景技术】
[0002]贵金属是稀有资源，其制成的废催化剂在石化行业起着无可替代的作用。废催化剂经长期使用之后，由于含炭物质沉积或各种有害杂质的毒化，使其渐渐失去活性，在对报废的载体废催化剂回收过程中，必须设法使少量的贵金属与载体物质以及各种杂质分离。目前工业使用的贵金属废催化剂，主要是以氧化铝或氧化硅作为载体。随着工业的发展，资源的短缺，废催化剂中贵金属作为宝贵的二次资源，有着非常大的回收价值。
[0003]目前国内外回收含贵金属废催化剂的方法，大多只回收其中的贵金属，而其中载体未得以利用。
[0004]专利CN 19979961A公开了一种从贵金属汽车废催化剂或氧化铝废催化剂中回收铂系金属的方法，向废催化剂中加入含水分的还原剂的同时，将废催化剂粉碎至平均颗粒尺寸小于20 μ m，粉碎与还原过程同时进行，王水溶解废催化剂中贵金属，载体不溶，浸出液浓缩后加氯化铵沉淀贵金属。然而该方法王水消耗量大，贵金属残留多，溶液浓缩量大，回收率低。
[0005]专利CN 1788095A公开了一种从含有铂族金属和贱金属的富液或浸出液中回收铂族金属的方法，先进行非选择性沉淀，形成贵、贱金属沉淀物，然后再对沉淀进行选择性浸出，其选择性浸出采用的是苛性碱浸出，使贱金属溶解，贵金属不溶，或贵贱金属都溶解，再树脂交换或再煅烧，从不溶物中加压酸浸回收贵金属。然而该方法流程长，设备要求高。
[0006]专利CN 103045872A公开了一种回收硅载钯的新工艺，采用将废硅载钯废催化剂与苛性钠、苛性钾或碳酸钠、碳酸钾等强碱性物质和过氧化钠在中温下熔融，而后采用水浸的方法使其中的硅载体全部转入液相，过滤使液固分离收集固体进行精炼，对硅溶液进行中和处理使之成为白炭黑。虽然该工艺简单、无污染，但存在少量钯进入水浸液、过滤困难的缺点，且对Ct-Al2O3或α-Al 203/Si02载体的废催化剂不适用。
[0007]因此，现有的处理负载型含钯废催化剂的技术有待进一步改进。
【发明内容】
[0008]本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种处理负载型含钯废催化剂的方法和系统，该方法可以同时回收废催化剂中的钯元素和载体，从而实现对负载型含钯废催化剂的综合利用，并且钯元素的回收率高达99%以上。
[0009]在本发明的一个方面，本发明提出了一种处理负载型含钯废催化剂的方法，所述负载型废催化剂的载体为a -Al2O3或S1 2- a -Al2O3,所述方法包括:
[0010](I)将所述含钯废催化剂进行焙烧处理；
[0011](2)将步骤(I)得到的经过焙烧处理的废催化剂进行浸出处理，以便得到载体和含钯浸出液；
[0012](3)采用还原剂对所述含钯浸出液进行置换处理，以便得到置换后液和含有金属钯的第一滤渣，并将所述置换后液的大部分返回步骤(2)进行所述浸出处理；
[0013](4)将所述置换后液的另一部分进行过滤处理，以便得到滤液和含有金属钯的第二滤渣；以及
[0014](5)将所述含有金属钯的第一滤渣和含有金属钯的第二滤渣进行精制处理，以便得到钯产品。
[0015]根据本发明实施例的处理负载型含钯废催化剂的方法通过对废催化剂中钯元素进行选择性浸出，使得最终钯元素的回收率高达99%以上，并且保证载体不被破坏，从而可以作为铝硅资源材料利用，实现资源的最大化利用，同时将置换过程得到的置换后液返回进行浸出处理，可以显著提高浸出液的使用效率，并且可以显著降低浸出液的使用量，从而降低废催化剂的处理成本，实现生产过程减量化、资源化的目的。
[0016]另外，根据本发明实施例的处理负载型含钯废催化剂的方法还可以具有如下附加的技术特征:
[0017]在本发明的一些实施例中，所述处理负载型含钯废催化剂的方法进一步包括:(6)将步骤(2)得到的所述载体进行洗涤处理，并将得到的洗涤后液返回步骤(3)进行所述置换处理。由此，可以显著提高钯元素的回收率。
[0018]在本发明的一些实施例中，所述焙烧处理是在500?700摄氏度下进行2?4小时。由此，可以显著提高废催化剂上积炭和有机物的脱除效率。
[0019]在本发明的一些实施例中，所述浸出处理是采用下列步骤进行的:(2-1)将所述经过焙烧处理的废催化剂与盐酸混合；(2-2)将步骤(2-1)得到的混合液与氧化剂进行接触，以便得到所述载体和所述含钯浸出液。其中，在步骤(2-1)中，所述经过焙烧处理的废催化剂与所述盐酸按照质量比为1:3?1:6进行混合，所述盐酸的浓度为2?5mol/L，在步骤(2-2)中，所述混合液与所述氧化剂按照质量比为(100:1)?(100:2)进行接触，所述氧化剂为选自氯气、氯酸盐、次氯酸盐、双氧水和硝酸中的至少一种。由此，可以显著提高钯元素的浸出效率，从而进一步提高钯元素的回收率。
[0020]在本发明的一些实施例中，所述还原剂为选自铁和铝中的至少一种。
[0021]在本发明的另一个方面，本发明提出了一种处理负载型含钯废催化剂的系统，包括:
[0022]焙烧装置，所述焙烧装置适于将所述含钯废催化剂进行焙烧处理；
[0023]浸出装置，所述浸出装置与所述焙烧装置相连，且适于将得到的经过焙烧处理的废催化剂进行浸出处理，以便得到载体和含钯浸出液；
[0024]置换装置，所述置换装置与所述浸出装置相连，且适于采用还原剂对所述含钯浸出液进行置换处理，以便得到置换后液和含有金属钯的第一滤渣，并将所述置换后液的大部分返回所述浸出装置；
[0025]过滤装置，所述过滤装置与置换装置相连，且适于将所述置换后液的另一部分进行过滤处理，以便得到滤液和含有金属钯的第二滤渣；以及
[0026]精制装置，所述精制装置分别与所述置换装置和过滤装置相连，且适于将所述含有金属钯的第一滤渣和含有金属钯的第二滤渣进行精制处理，以便得到钯产品。
[0027]根据本发明实施例处理负载型含钯废催化剂的系统通过对废催化剂中钯元素进行选择性浸出，使得最终钯元素的回收率高达99%以上，并且保证载体不被破坏，从而可以作为铝硅资源材料利用，实现资源的最大化利用，同时将置换过程得到的置换后液多次返回进行浸出处理，可以显著提高浸出液的使用效率，并且可以显著降低浸出液的使用量，从而降低废催化剂的处理成本，实现生产过程减量化、资源化的目的。
[0028]另外，根据本发明上述实施例的处理负载型含钯废催化剂的系统还可以具有如下附加的技术特征:
[0029]在本发明的一些实施例中，所述负载型含钯废催化剂的系统进一步包括:
[0030]洗涤装置，所述洗涤装置分别与所述浸出装置和置换装置相连，且适于将所述载体进行洗涤处理，并将得到的洗涤后液返回所述置换装置。由此，可以显著提高钯元素的回收率。
[0031]在本发明的一些实施例中，所述焙烧处理是在500?700摄氏度下进行2?4小时。由此，可以显著提高废催化剂上积炭和有机物的脱除效率。
[0032]在本发明的一些实施例中，所述浸出处理是采用下列步骤进行的:将所述经过焙烧处理的废催化剂与盐酸混合；将得到的混合液与氧化剂进行接触，以便得到所述载体和所述含钯浸出液。其中，所述经过焙烧处理的废催化剂与所述盐酸按照质量比为1:3?1:6，进行接触所述盐酸的浓度为2?5mol/L，所述混合液与所述氧化剂按照质量比为(100:1)?(100:2)进行混合，所述氧化剂为选自氯气、氯酸盐、次氯酸盐、双氧水和硝酸中的至少一种。由此，可以显著提高钯元素的浸出效率，从而进一步提高钯元素的回收率。
[0033]在本发明的一些实施例中，所述还原剂为选自铁和铝中的至少一种。
[0034]本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
【附图说明】
[0035]图1是根据本发明一个实施例的处理负载型含钯废催化剂的方法流程示意图；
[0036]图2是根据本发明又一个实施例的处理负载型含钯废催化剂的方法流程示意图；
[0037]图3是根据本发明一个实施例的处理负载型含钯废催化剂的系统结构示意图；
[0038]图4是根据本发明又一个实施例的处理负载型