基于费托合成废钴基催化剂的钴回收系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于化工生产设备技术领域，具体地指一种基于费托合成废钴基催化剂的钴回收系统。
【背景技术】
[0002]催化剂均有一定的使用寿命，当催化剂的活性下降到一定程度或者经过多次再生后催化剂活性很低时，催化剂就没有继续使用的价值了，但是由于费托合成废钴基催化剂本身含有大量的贵金属和有色金属及其氧化物，将其扔掉不仅会污染环境，还会造成资源的浪费。如果将这些废催化剂经过恰当的处理，回收其中的贵金属和有色金属，这些回收物还能够用作新催化剂的原料，实现了资源的循环利用、减少环境污染，而且能大大降低催化剂使用成本，提高项目的经济效益，因而具有重要的工业意义。
[0003]费托合成催化剂主要是采用铁基和钴基两种类型的催化剂，尤其是钴基催化剂是当前研究和应用的热点。钴虽然是小金属，但却是非常稀缺的资源，素有“工业味精”和“工业牙齿”之称，是重要的战略资源之一。目前钴的短缺程度比石油更严重。对费托废钴基(包括钴/氧化硅或者钴/氧化锆等)催化剂中钴物种的回收形式一般以硝酸钴化合物进行回收，其回收方法为先将废催化剂经脱碳处理后，再采用还原处理，然后用硝酸对还原后的废催化剂进行溶解和过滤，再向滤液中加碱进行沉淀和加稀硝酸溶解沉淀，再过滤并将滤液蒸发结晶得到可重新利用的硝酸钴化合物。
[0004]但目前对费托废钴基(钴/氧化硅或者钴/氧化锆等)催化剂中钴物种的回收装置自动化程度不高，传统的费托废钴基催化剂回收生产工艺中，除碳、还原、溶解和分离等步骤都需要实验员人为的对催化剂进行转移，浪费了大量的时间，同时容易出现错误，损失部分产品，降低了企业经济效益，浪费了钴金属资源。因此，需要研发一种自动化程度高、性能完善的自动处理装置来提高费托废钴基催化剂回收效率。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种基于费托合成废钴基催化剂的钴回收系统，该系统自动化程度高，操作方便，能有效节省人力和物力，提高回收费托废钴基催化剂中的钴的工作效率。
[0006]为了实现上述目的，本实用新型所设计的从费托废钴基催化剂中回收钴的处理装置，其特殊之处在于:该系统包括自上而下依次布置的焙烧设备、还原设备、第一反应过滤设备、第二反应过滤设备和浓缩设备;所述焙烧设备的顶部和底部分别设置有焙烧物料进口和焙烧物料出口；
[0007]所述焙烧物料出口与还原设备顶部的还原物料进口相连，所述还原设备的下部设置有还原气体入口，所述还原设备底部的还原物料出口与第一反应过滤设备顶部的第一滤料进口相连；
[0008]所述第一反应过滤设备的外壁上分别设置有第一酸液进口和第一蒸馏水进口，所述第一反应过滤设备的内腔中设置有第一过滤网，所述第一反应过滤设备底部的第一滤料出口与第二反应过滤设备顶部的第二滤料进口相连；
[0009]所述第二反应过滤设备的外壁上分别设置有第二酸液进口、第二蒸馏水进口和碱液进口，所述第二反应过滤设备的内腔中设置有第二过滤网，所述第二反应过滤设备底部的第二滤料出口与浓缩设备顶部的浓缩物料进口相连，所述浓缩设备底部设置有浓缩废液排放口。
[0010]进一步的，所述焙烧设备具有呈倾斜布置的回转滚筒，所述回转滚筒的内壁上设置有螺旋挡板。
[0011]还进一步的，所述还原设备的还原气体入口管路上设置有还原气流量调节阀。
[0012]更进一步的，所述还原设备内腔中设置有水平旋转轴，所述水平旋转轴上固定有与还原设备内腔横截面形状相对应的气体分布板，所述水平旋转轴的一端伸出还原设备外壁与旋转角度调节阀相连；
[0013]更进一步的，所述还原设备的还原物料出口管路上设置有还原物料控制阀。
[0014]又进一步的，所述第一反应过滤设备的内腔中至少设置有一台第一强制搅拌器。以及，所述第二反应过滤设备的内腔中至少设置有一台第二强制搅拌器。
[0015]再进一步的，所述浓缩设备的内腔中设置有蒸发器。
[0016]本实用新型的基于费托合成废钴基催化剂的钴回收系统工作原理为:
[0017]所述焙烧设备用于对费托合成废钴基催化剂进行焙烧去杂处理，烧除废催化剂中的含碳物质，处理后的催化剂进入还原设备，采用还原气体进行还原处理，还原后调节旋转角度调节阀使还原后的废催化剂在重力的作用下进入到第一反应过滤设备中与系统中的酸反应溶解后，打开第一反应过滤设备的第一滤料出口，滤液进入第二反应过滤设备中，再加入碱溶液，使滤液与碱溶液充分反应完后，打开第二反应过滤设备的第二滤料出口及浓缩设备的浓缩废液排放口，反应物经第二过滤网过滤，生成的沉淀留在第二反应过滤设备中，而滤液全部移出，关闭第二反应过滤设备及浓缩设备的出料口，向第二反应过滤设备中加稀酸使沉淀全部溶解后，打开第二反应过滤设备的第二滤料出口，关闭浓缩设备的浓缩废液排放口，使溶液全部进入浓缩设备，经浓缩设备内设置的蒸发加热装置加热蒸发溶剂后，浓缩得到最终含钴产物。
[0018]本实用新型的有益效果:
[0019](I)本实用新型的还原设备打破了传统的流化床反应器从顶部取出还原后的催化剂的做法，本实用新型设计的还原后的废催化剂经还原处理后，在重力的作用下直接进入反应过滤设备，避免了还原后的废催化剂又被空气氧化，节省了劳动力；
[0020](2)本实用新型装置自动化程度高、操作方便，各环节衔接紧密，节省了大量的劳动力和时间；
[0021](3)本实用新型装置对钴化合物的回收率高。
【附图说明】
[0022]图1为本实用新型的一种基于费托合成废钴基催化剂的钴回收系统的结构示意图。
[0023]图2为图1中第一反应过滤设备的结构示意图。
[0024]图3为图1中第二反应过滤设备的结构示意图。
【具体实施方式】
[0025]以下结合附图和具体实施例对本实用新型的基于费托合成废钴基催化剂的钴回收系统作进一步详细说明。
[0026]如图1所示，一种基于费托合成废钴基催化剂的钴回收系统，该系统包括自上而下依次布置的焙烧设备1、还原设备2、