1.本发明属于安装辅助工具化工技术领域，具体来说涉及一种利用色谱技术回收废钒催化剂的方法。
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背景技术：
3.约有90%以上的工业过程需使用催化剂，钒催化剂是其中一种用途广泛的工业催化剂，钒催化剂在使用过程中会出现中毒失效，每年会产生大量的废钒催化剂，如果这些废钒催化剂未经处理直接丢弃填埋会对环境造成巨大污染，加之钒是属于稀土资源，未得到回收利用严重浪费资源。
4.目前，对废钒催化剂的回收利用的方法多种多样，主要通过水浸、酸浸、碱浸等方式从废钒催化剂中提取钒，再通过不同的手段纯化富集、沉钒和焙烧工序得到五氧化二钒，但这些方法普遍存在工艺流程复杂、效率低、能耗高等缺点，如中国专利公开号cn111455186a的两步法处理含钒废催化剂制取五氧化二钒的方法，其主要过程是：将废催化剂粉粹加入热水和草酸搅拌浸泡过滤，过滤得到的滤渣加入水和浓硫酸进行二次浸泡，浸出液加入硫酸铵沉钒，制得多钒酸铵经过高温煅烧得到五氧化二钒。此方法存在在提取钒的过程中消耗大量的水，产生较多废水，浸取过程需要加热搅拌，耗能高，浸取时间长效率低的问题。
5.再如中国专利公开号cn105060344a于2015年11月18日公开的“一种从废钒催化剂中提取五氧化二钒的方法”，其过程是：将废钒催化剂粉碎烘干，在600~700℃下进行煅烧2~4h，后加入稀碳酸氢铵溶解过滤，得到的滤液加热浓缩，加入氯化铵沉钒过滤得到沉淀，之后沉淀高温煅烧得到五氧化二钒。此方法同样存在耗能高，钒的浸取效率低的问题。
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技术实现要素：
7.本发明的目的在于克服上述缺点而提供的一种能高效回收废钒催化剂，节省还原剂、耗能低的利用色谱技术回收废钒催化剂的方法。
8.本发明提供的一种利用色谱技术回收废钒催化剂的方法，包括以下几步骤：（1）废钒催化剂粉碎和装填：将废钒催化剂粉粹至80~100目，将废催化剂粉末作为色谱柱的固定相，装填到可密封的承压色谱柱子中，柱子两端有滤布防止固体粉末泄露，将柱子进行装填三个色谱柱以串联形式进行连接；（2）还原酸浸：以装填废催化剂计，按固液比1:1~2来配制还原液，在水中加入还原液质量5~8 %的浓硫酸，再加入装填废催化剂质量4~6%的焦亚硫酸钠，搅拌溶解得到还原液；以还原液为流动相，在常温下用恒流泵将还原液逆流注入串联的色谱柱中，流速设置60 ml/min，从色谱柱中出来的溶液再循环注入色谱柱，反应2~3 h后，使用真空泵将色谱柱中的浸取液抽出；
（3）浸取液氧化中和：在步骤（2）中得到的浸取液中加入足量的氯酸钠进行氧化，温度控制在60~80℃，氧化完成后溶液由蓝色变为红色，加入氢氧化钠调整ph值8~9，静置1h，过滤除去铁铝杂质得到滤液；（4）沉钒：向步骤（3）得到的滤液中加入氯化铵沉钒，温度控制50~60 ℃，在60 ℃下反应2h后过滤得到偏钒酸铵成品。
9.上述的一种利用色谱技术回收废钒催化剂的方法，其中：步骤（2）中，将色谱柱中的浸取后的废渣取出，浸取后的废渣按其质量1.2倍加入50%的氢氧化钠溶液，90℃下反应2h趁热过滤得到液体硅酸钠。
10.上述的一种利用色谱技术回收废钒催化剂的方法，其中：步骤（2）中，浸取液抽出后用恒流泵将与浸取液等量的水进行冲洗色谱柱0.5~1h，使用真空泵将色谱柱内残留液体抽出，冲洗液可再用于配制还原液。
11.本发明同现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案可知，本发明的本发明利用色谱分离技术来提取钒，采用三个色谱柱串联的方法，还原液依次通过三个色谱柱，大大降低了液固比，节省水的用量，减少污水产生，传质效率高，还原剂消耗量减少。整个浸取过程不需要加热和搅拌，耗能大大降低，整个回收过程操作简单且高效，在很短的时间就可以达到较高的浸取率，得到的浸取液的浓度较高，对后续的氧化沉钒非常有利。色谱柱含有滤布，浸取过后直接得到无固体的澄清浸取液，浸取过后不需要过滤，减少工序。浸取过程在密闭环境下进行，不会有二氧化硫泄露到环境中，对环境更加友好。
12.具体实施方式
13.实施例1一种利用色谱技术回收废钒催化剂的方法，具体包括以下几个步骤：（1）废钒催化剂的粉碎和装填：将废钒催化剂粉粹至80目，将废催化剂粉末作为色谱柱的固定相，装填到可密封的承压色谱柱子中，柱子两端有滤布防止固体粉末泄露，将柱子进行装填三个色谱柱以串联形式进行连接，每个柱子装填废催化剂粉末110 g；；（2）还原酸浸：以装填废催化剂计，按照固液比1:1来配制还原液，在313.5g水加入还原液质量5 %的浓硫酸16.5g，再加入装填废催化剂质量4.6%的焦亚硫酸钠15.3g，搅拌溶解得到还原液；以还原液为流动相，在常温下用恒流泵将还原液逆流注入串联的色谱柱中，流速设置为60 ml/min，从色谱柱中出来的溶液再循环注入色谱柱，反应2 h后，使用真空泵将色谱柱中的浸取液抽出，用恒流泵将水330g进行冲洗色谱柱0.5 h，使用真空泵将色谱柱内残留液体抽出，冲洗液可再用于配制还原液；（3）废渣处理：将色谱柱中的浸取后废渣取出，按浸渣质量的1.2倍加入50%的氢氧化钠溶液，在90℃下反应2h趁热过滤得到液体硅酸钠；（4）浸取液氧化中和：在步骤（2）中得到的浸取液加入足量的氯酸钠进行氧化，温度控制在60℃，氧化完成后溶液由蓝色变为红色，加入氢氧化钠调节ph值为9，过滤除去铝、铁等杂质得到滤液；（5）沉钒：向步骤（4）得到的滤液中加入过量氯化铵进行沉钒，在60℃下反应2h后过滤得到偏钒酸铵。
14.经检测分析，浸取后的废渣钒含量0.4%，偏钒酸铵的纯度达到98%，废催化剂的浸取率达到95%，钒的回收率达到了93.8%，液体硅酸钠回收率达到92%。
15.实施例2一种利用色谱技术回收废钒催化剂的方法，具体包括以下几个步骤：（1）废钒催化剂粉碎和装填：将废钒催化剂粉粹至100目，将废催化剂粉末作为色谱柱的固定相，装填到可密封的承压色谱柱子中，柱子两端有滤布防止固体粉末泄露，将柱子进行装填三个色谱柱以串联形式进行连接，每个柱子装填废催化剂粉末110g；（2）还原酸浸：以装填废催化剂计，按照固液比1:1.5来配制还原液，在465.3g水加入还原液质量6%的浓硫酸29.7g，再加入装填废催化剂质量4.6%的焦亚硫酸钠15.3g，搅拌溶解得到还原液；以还原液为流动相，在常温下用恒流泵将还原液逆流注入串联的色谱柱中，流速设置为60 ml/min，从色谱柱中出来的溶液再循环注入色谱柱，反应2h后，使用真空泵将色谱柱中的浸取液抽出，用恒流泵将水330g进行冲洗色谱柱0.5 h，使用真空泵将色谱柱内残留液体抽出，冲洗液可再用于配制还原液；（3）废渣处理：将色谱柱中的浸取后废渣取出，按浸渣质量的1.2倍加入50%的氢氧化钠溶液，在90℃下反应2h趁热过滤得到液体硅酸钠；（4）浸取液氧化中和：在步骤（2）中得到的浸取液加入足量的氯酸钠进行氧化，温度控制在70℃，氧化完成后溶液由蓝色变为红色，加入氢氧化钠调节ph值为9，过滤除去铝、铁等杂质得到滤液；（5）沉钒：向步骤（4）得到的滤液加入过量氯化铵进行沉钒，在60℃下反应2h后过滤得到偏钒酸铵。
16.经检测分析，浸取后的废渣钒含量0.32%，偏钒酸铵的纯度达到98.2%，废催化剂的浸取率达到96.5%，钒的回收率达到了94.3%，液体硅酸钠回收率达到93%。
17.实施例3一种利用色谱技术回收废钒催化剂的方法，具体包括以下几个步骤：（1）废钒催化剂粉碎和装填：将废钒催化剂粉粹至90目，将废催化剂粉末作为色谱柱的固定相，装填到可密封的承压色谱柱子中，柱子两端有滤布防止固体粉末泄露，将柱子进行装填三个色谱柱以串联形式进行连接，每个柱子装填废催化剂粉末110g；（2）还原酸浸：以装填废催化剂计，按照固液比1:2来配制还原液，在620.4g水加入还原液质量6%的浓硫酸39.6g，再加入装填废催化剂质量4.6%的焦亚硫酸钠15.3g，搅拌溶解得到还原液；以还原液为流动相，在常温下用恒流泵将还原液逆流注入串联的色谱柱中，流速设置为60 ml/min，从色谱柱中出来的溶液再循环注入色谱柱，反应2h后，使用真空泵将色谱柱中的浸取液抽出，用恒流泵将水330g进行冲洗色谱柱0.5 h，使用真空泵将色谱柱内残留液体抽出，冲洗液可再用于配制还原液；（3）废渣处理：将色谱柱中的浸取后废渣取出，按浸渣质量的1.2倍加入50%的氢氧化钠溶液，在90℃下反应2h趁热过滤得到液体硅酸钠；（4）浸取液氧化中和：在步骤（2）中得到的浸取液加入足量的氯酸钠进行氧化，温度控制在80℃，氧化完成后溶液由蓝色变为红色，加入氢氧化钠调节ph值为9，过滤除去铝、铁等杂质得到滤液；（5）沉钒：向步骤（4）得到的滤液加入过量氯化铵进行沉钒，在60℃下反应2h后过
滤得到偏钒酸铵。
18.经检测分析，浸取后的废渣钒含量0.2%，偏钒酸铵的纯度达到98.5%，废催化剂的浸取率达到97%，钒的回收率达到了94.3%，液体硅酸钠回收率达到93.5%。
19.以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，任何未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。