一种由催化裂化废催化剂制备硫酸镍铵的方法与流程

本发明涉及一种由催化裂化废催化剂制备硫酸镍铵的方法，属于危险废弃物处理和资源回收利用领域。

技术背景

催化裂化废催化剂是炼油过程中用量最大的一种催化剂，其在使用过程中不断的与重油分子进行亲密接触，将重油大分子裂解为小分子，实现重油轻质化。研究和分析均表明进入催化裂化装置的重油通常含有镍等重金属，这些重金属在重油分子的裂化过程中逐渐在催化裂化催化剂上富集，造成催化剂表面上活性中心的中毒，从而使催化剂失去活性成为废催化剂。

对于催化裂化废催化剂的处理，之前应用最多的为掩埋。掩埋过程简单，处理量大，但是这种处理方法变相的将镍等重金属置于土壤中，随着时间的延长，这些附着在废催化剂上的镍等重金属会逐渐变成离子残留在土壤中或渗透到地下水中，造成元素的流失，同时也造成水土的污染。近期，随着环保法的不断完善，人们对环境安全的呼吁日益提高，如何绿色环保的处理催化裂化废催化剂，将其变成无害物或有价值的产品成为人们研究的热点。

许多研究报道了通过从催化裂化废催化剂中提取回收金属元素等方法来达到处理废催化剂的目的。CN103290223B公开了一种废催化剂多金属综合回收的方法，该工艺采用选择性浸出法实现了镍、钴、钼、钒、铝等金属的分离与回收，在火法熔炼过程中充分利用了废催化剂中残留的有机物的热值，节约了能源消耗，并避免了传统工艺中对铝的浸出，节省了浸出剂消耗，实现了对废催化剂的处理。专利CN105603195A公开了一种从丙烯腈废催化剂中提取钼和镍的方法，最终得到氧化钼和草酸镍产品，工艺简单，绿色环保，避免了煅烧样品造成的高能耗和高污染，保证了金属的高回收率和产品的高纯度，有良好的市场应用前景。CN201410339692.2公开了一种以石油加氢废催化剂为原料生产偏钒酸铵的方法，该方法工艺简单、便于操作、成本低廉、安全性高。

硫酸镍铵是一种易溶于水，不溶于乙醇的蓝绿色晶体，其在电镀、印染等领域应用广泛。现有的制备硫酸镍铵的原料主要为硫酸镍和硫酸铵，且目前并无制备硫酸镍铵的研究报道，更没有由废弃物为原料制备硫酸镍铵的报道。

综上所述，本文介绍一种操作简单、成本低廉、绿色环保的由催化裂化废催化剂制备硫酸镍铵的方法，提供了一种制备硫酸镍铵的新思路，拓宽了催化裂化废催化剂的无害化处理方向，具有环保意义和经济意义。

附图说明

图1为得到的硫酸镍铵的X射线衍射图

图2为不同硫酸铵投入比例下的镍提取率

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种由催化裂化废催化剂制备硫酸镍铵的方法，该方法主要是由含有镍的催化裂化废催化剂制备硫酸镍铵，主要技术方案如下：(1)溶解。将催化裂化废催化剂置于100～150℃下的20％～65％的硫酸溶液中酸溶，加水稀释至原体积的2～10倍，过滤除渣得到澄清的含镍的滤液；(2)反应。在滤液中通入氨水，搅拌析出结晶，直至结晶现象不再继续增多，当温度降至0～80℃时过滤得到含镍稀溶液；(3)浓缩。将含镍的稀溶液煮沸浓缩至原体积的1/6～1/2；(4)过滤。将得到的浓缩液在不低于90℃下热过滤得到浓缩后的镍溶液；(5)结晶。将(4)中得到的滤液重新煮沸后加入硫酸铵，待其完全溶解后降温冷却至室温，静置不小于12h结晶得到硫酸镍铵结晶。

本发明所提及的由催化裂化废催化剂制备硫酸镍铵的方法，操作简单，绿色环保，既开发了回收镍的新思路，又增加了镍的回收形式，具有应用创新的重要意义。

实施例1

将镍含量1.5％的催化裂化废催化剂和水按照固含量30％的比例在搪瓷反应釜中进行混合打浆，打浆均匀后，按照反应体系为40％的酸浓度将浓硫酸加入到反应釜中，控制反应温度为120℃，反应3h后，将反应物料进行稀释过滤后得到含有镍的滤液，在滤液中通入氨气或加入氨水，降温至20℃，直至不产生结晶为止，过滤得到滤液1。

将滤液1在加热器上加热至沸腾并蒸发至体积为原体积的1/3，热过滤后得到滤液2，将滤液2煮沸后加入硫酸铵，待其完全溶解后，降温至室温静置24h后得到硫酸镍铵晶体。

实施例2

将镍含量1.0％的催化裂化废催化剂和水按照固含量30％的比例在搪瓷反应釜中进行混合打浆，打浆均匀后，按照反应体系为50％的酸浓度将浓硫酸加入到反应釜中，控制反应温度为120℃，反应3h后，将反应物料进行稀释过滤后得到含有镍的滤液，在滤液中通入氨气或加入氨水，降温至10℃，直至不产生结晶为止，过滤得到滤液1。

将滤液1在加热器上加热至沸腾并蒸发至体积为原体积的1/3，热过滤后得到滤液2，将滤液2煮沸后加入硫酸铵，待其完全溶解后，降温至室温静置28h后得到硫酸镍铵晶体。

实施例3

将镍含量0.9％的催化裂化废催化剂和水按照固含量30％的比例在搪瓷反应釜中进行混合打浆，打浆均匀后，按照反应体系为50％的酸浓度将浓硫酸加入到反应釜中，控制反应温度为130℃，反应3h后，将反应物料进行稀释过滤后得到含有镍的滤液，在滤液中通入氨气 或加入氨水，降温至10℃，直至不产生结晶为止，过滤得到滤液1。

将滤液1在加热器上加热至沸腾并蒸发至体积为原体积的1/4，热过滤后得到滤液2，将滤液2煮沸后加入硫酸铵，待其完全溶解后，降温至室温静置30h后得到硫酸镍铵晶体。

实施例4

将镍含量1.2％的催化裂化废催化剂和水按照固含量30％的比例在搪瓷反应釜中进行混合打浆，打浆均匀后，按照反应体系为40％的酸浓度将浓硫酸加入到反应釜中，控制反应温度为140℃，反应3h后，将反应物料进行稀释过滤后得到含有镍的滤液，在滤液中通入氨气或加入氨水，降温至20℃，直至不产生结晶为止，过滤得到滤液1。

将滤液1在加热器上加热至沸腾并蒸发至体积为原体积的1/5，热过滤后得到滤液2，将滤液2煮沸后加入硫酸铵，待其完全溶解后，降温至室温静置24h后得到硫酸镍铵晶体。

实施例5

将镍含量1.5％的催化裂化废催化剂和水按照固含量30％的比例在搪瓷反应釜中进行混合打浆，打浆均匀后，按照反应体系为50％的酸浓度将浓硫酸加入到反应釜中，控制反应温度为150℃，反应3h后，将反应物料进行稀释过滤后得到含有镍的滤液，在滤液中通入氨气或加入氨水，降温至10℃，直至不产生结晶为止，过滤得到滤液1。

将滤液1在加热器上加热至沸腾并蒸发至体积为原体积的1/6，热过滤后得到滤液2，将滤液2煮沸后加入硫酸铵，待其完全溶解后，降温至室温静置24h后得到硫酸镍铵晶体。

实施例6

将镍含量2.0％的催化裂化废催化剂和水按照固含量30％的比例在搪瓷反应釜中进行混合打浆，打浆均匀后，按照反应体系为60％的酸浓度将浓硫酸加入到反应釜中，控制反应温度为120℃，反应3h后，将反应物料进行稀释过滤后得到含有镍的滤液，在滤液中通入氨气或加入氨水，降温至20℃，直至不产生结晶为止，过滤得到滤液1。

将滤液1在加热器上加热至沸腾并蒸发至体积为原体积的1/4，热过滤后得到滤液2，将滤液2煮沸后加入硫酸铵，待其完全溶解后，降温至室温静置24h后得到硫酸镍铵晶体。