一种采用催化裂化废催化剂制备陶粒的方法与流程

文档序号:16815604发布日期:2019-02-10 14:26阅读:250来源:国知局

本发明涉及环保废物利用技术领域,具体涉及一种采用催化裂化废催化剂制备陶粒的方法。



背景技术:

催化裂化装置中由于催化剂受重金属污染而使催化剂活性加速下降,导致催化剂的反应选择性变差,如果只靠自然跑损和补充新剂是无法维持平衡剂的活性和选择性的,因此需要定期卸出一部分平衡剂以保证装置内催化剂的活性和选择性水平。这种卸出的平衡剂称为催化裂化废催化剂(以下简称废催化剂)。废催化剂活性低,并含有一定量的重金属,污染性强,无害化处理困难,不合规范的随意处理会对人类生存环境构成严重威胁。

国内外不少研究机构开始利用废催化剂中的某些成分作为原材料进行再利,这不仅减少了环境污染,而且降低了产品成本。us8,216,532b1提出了一种回收废催化剂中重金属的方法,采用酸、碱等化学试剂与废催化剂进行反应,使沉积在催化剂上的重金属如钒、镍等有毒物质发生反应,使催化剂被堵塞孔道、表面得到清洗,可以使催化剂损失的活性得到恢复。中国专利200810014209.8提出了一种有机无机耦合法复活催化剂的活性,复活后的催化剂可以循环回到催化裂化装置重新使用。这些思维都认为fcc废催化剂上的稀土、重金属以及分子筛都是有价值的物质,考虑的都是如何进行回收利用。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种采用催化裂化废催化剂制备陶粒的方法,该方法可以将fcc废催化剂中的重金属进行固化无害化处置,从根本上解决了危险废物危害环境的基本问题,而且制备得到的陶粒具有较高的经济价值。

本发明的任务之一在于提供一种采用催化裂化废催化剂制备陶粒的方法,依次包括以下步骤:

a将废催化剂、助溶剂、发泡剂和水均匀混合配料;

b将所得混合配料充分搅拌,并对搅拌后的配料进行造粒;

c将步骤b造粒后的配料进行干燥;

d将步骤c预热后的配料进行焙烧;

e将步骤d焙烧后获得的陶粒冷却,分选包装出成品。

上述技术方案所带来的直接有益技术效果为:

传统的处理方法都认为fcc废催化剂上的稀土、重金属以及分子筛都是有价值的物质,考虑的都是如何进行回收利用,本发明通过转变思维,将fcc废催化剂中的重金属进行固化无害化处置,处理后的重金属不再浸出,不再危害环境,这就解决了危险废物危害环境的基本问题。

陶粒固化重金属的机理:重金属元素在高温烧结过程中,可能发生了类质同象置换,进入到si-o骨架网络中,成为网络构成体,从而被牢牢固定在新的矿物晶体结构中。因此,污泥陶粒中重金属的浸出率大大降低,实现了污泥的无害化目标,为污泥陶粒的应用扫清了障碍。

作为本发明的一个优选方案,所述助溶剂为naoh或cao。

作为本发明的另一个优选方案,所述发泡剂为na2co3。

优选的,步骤c中,干燥温度为100~120℃,干燥3~5h。

进一步的,步骤d中,所述焙烧温度为1000-1200℃,焙烧时间为5~20min。

本发明的任务之二在于提供上述方法制备得到的陶粒。

一种陶粒,其陶粒的表观密度为2.1~2.4kg/m3,抗压强度为16~18mpa。

本发明的另一任务在于提供上述陶粒的应用。

上述陶粒在墙体材料中的应用。

本发明提出的一种采用催化裂化废催化剂制备陶粒的方法,不但处理掉污染环境的废催化剂,还得到了具有较高经济价值的陶粒。

具体实施方式

本发明公开了一种采用催化裂化废催化剂制备陶粒的方法,为了使本发明的优点、技术方案更加清楚、明确,下面结合具体实施例对本发明做详细说明。

下面对本发明主要原料做如下说明:

废催化剂的粒径应在500目左右,下述实施例中废催化剂质量均选取为300g。

助溶剂、发泡剂均可通过商业渠道购买获得。

实施例1:

实验条件:粒径500目,加入5gnaoh,5gna2co3,适量水;搅拌转速:自转285/min,公转125/min;成型模具:40*40*160mm;100℃干燥4h,1000℃焙烧10min。得到的陶粒的浸出毒性由2.3ppm降到0.15ppm;表观密度2.4kg/m3;抗压强度为16mpa。

实施例2:

实验条件:粒径500目,加入5gnaoh,5gna2co3,适量水;搅拌转速:自转285/min,公转125/min;成型模具:40*40*160mm;120℃干燥4h,1000℃焙烧10min。得到的陶粒的浸出毒性由2.3ppm降到0.14ppm;表观密度2.3kg/m3;抗压强度为16mpa。

实施例3:

实验条件:粒径500目,加入5gnaoh,5gna2co3,适量水;搅拌转速:自转285/min,公转125/min;成型模具:40*40*160mm;120℃干燥4h,1200℃焙烧10min。得到的陶粒的浸出毒性由2.3ppm降到0.09ppm;表观密度2.4kg/m3;抗压强度为18mpa。

实施例4:

实验条件:粒径500目,加入5gcao,5gna2co3,适量水;搅拌转速:自转285/min,公转125/min;成型模具:40*40*160mm;100℃干燥4h,1000℃焙烧10min。得到的陶粒的浸出毒性由2.3ppm降到0.36ppm;表观密度2.1kg/m3;抗压强度为18mpa。

实施例5:

实验条件:粒径500目,加入5gnaoh,5gna2co3,适量水;搅拌转速:自转285/min,公转125/min;成型模具:40*40*160mm;120℃干燥5h,1200℃焙烧10min。

实施例6:

实验条件:粒径500目,加入5gnaoh,5gna2co3,适量水;搅拌转速:自转285/min,公转125/min;成型模具:40*40*160mm;100℃干燥5h,1000℃焙烧20min。

实施例7:

实验条件:粒径500目,加入5gcao,5gna2co3,适量水;搅拌转速:自转285/min,公转125/min;成型模具:40*40*160mm;100℃干燥5h,1000℃焙烧10min。

在上述实施例1-7的指引下,其它组合方式本领域技术人员也可以显而易见的实现。

需要说明的是,在本说明书的教导下本领域技术人员所做出的任何等同方式,或明显变型方式均应在本发明的保护范围内。



技术特征:

技术总结
本发明公开了一种采用催化裂化废催化剂制备陶粒的方法,涉及环保废物利用技术领域。其解决了现有技术中废催化剂无法合理利用的技术问题。本发明包括将废催化剂、助溶剂、发泡剂和水均匀混合配料、将所得混合配料充分搅拌,并对搅拌后的配料进行造粒、将造粒后的配料进行干燥、将预热后的配料进行焙烧、将焙烧后获得的陶粒冷却,分选包装出成品。本发明可以将FCC废催化剂中的重金属进行固化无害化处置,从根本上解决了危险废物危害环境的基本问题,而且制备得到的陶粒具有较高的经济价值。

技术研发人员:张志远;刘光明;丁禄彬
受保护的技术使用者:中国石油化工股份有限公司;中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院
技术研发日:2017.11.16
技术公布日:2019.02.05
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