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      從失效環(huán)氧乙烷催化劑中回收銀和錸的方法與流程

      文檔序號(hào):11570668閱讀:782來(lái)源:國(guó)知局

      本發(fā)明涉及稀貴金屬二次資源綜合回收利用領(lǐng)域,尤其涉及從失效環(huán)氧乙烷催化劑中回收銀和錸的方法。



      背景技術(shù):

      乙二醇主要用來(lái)生產(chǎn)聚酯纖維(pet)、防凍劑、塑料、橡膠、聚酯漆、膠粘劑、非離子表面活性劑、乙醇胺以及炸藥,也大量用作溶劑、滑劑、增塑劑等。乙二醇是一種非常重要的有機(jī)化工原料,市場(chǎng)容量?jī)H次于乙烯、丙烯的戰(zhàn)略性大宗化工基礎(chǔ)原材料,中國(guó)是全球最大的乙二醇消費(fèi)市場(chǎng),實(shí)際使用已經(jīng)超過(guò)1000多萬(wàn)噸,70%以上依賴(lài)進(jìn)口。

      目前生產(chǎn)乙二醇的方法有石油路線(xiàn)和煤制乙二醇路線(xiàn)。石油線(xiàn)路乙烯氧化成環(huán)氧乙烷,環(huán)氧乙烷經(jīng)水合生產(chǎn)乙二醇,這是生產(chǎn)乙二醇的傳統(tǒng)方法,工藝穩(wěn)定,乙二醇品質(zhì)高。煤制乙二醇路線(xiàn)是近10年發(fā)展起來(lái)的,工藝技術(shù)有待完善,但前景光明。

      石油路線(xiàn)使用ag/al2o3催化劑,載體為α-al2o3環(huán)狀和管狀,活性組分銀和促進(jìn)劑吸附在α-al2o3表面,活性組份銀質(zhì)量含量為1-40%,部分銀催化劑促進(jìn)劑含稀有金屬錸,錸質(zhì)量含量為0.1-1%。銀催化劑使用周期太約3年,報(bào)廢的銀催化劑中含有貴金屬銀和稀有金屬錸,價(jià)值昂貴,必須回收。

      從失效銀催化劑中綜合回收貴金屬銀的文獻(xiàn)較多,但從銀催化劑中回收稀有金屬錸文獻(xiàn)較少。中國(guó)專(zhuān)利200980120663.4涉及從在固體載體上含有錸并至少含有銀的環(huán)氧乙烷催化劑回收錸的方法,催化劑與一種或多種基本上不含有水的極性非酸性有機(jī)溶劑的緊密接觸,大部分催化劑中的錸被提取,從而形成含有極性非酸性有機(jī)溶劑和被提取的錸的含錸溶液,該極性非酸性有機(jī)溶劑在其分子結(jié)構(gòu)中含有一個(gè)或多個(gè)氧、氮和鹵素原子。



      技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

      本發(fā)明目的是提供一種對(duì)失效環(huán)氧乙烷催化劑先活化,再用硝酸溶解銀和錸,從溶解液中用硅功能材料吸附-富集錸,然后電沉積提純銀的方法。

      為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:

      從失效環(huán)氧乙烷催化劑中回收銀和錸的方法,按如下步驟依次進(jìn)行:

      a、球磨:將失效環(huán)氧乙烷催化劑放入球磨機(jī)中研磨為粒度80-160目的顆粒;

      b、活化:將步驟a得到的失效環(huán)氧乙烷催化劑顆粒放入鈦反應(yīng)釜,加入去離子水,去離子水與失效環(huán)氧乙烷催化劑顆粒的液固比為2-4:1,所述液固比為質(zhì)量比,進(jìn)行攪拌,攪拌速度50-100轉(zhuǎn)/分鐘,加熱至50℃-70℃,用5-10%的氫氧化鈉溶液調(diào)溶液的ph值至9-12,開(kāi)始滴加分析純的雙氧水,雙氧水加入量為失效環(huán)氧乙烷催化劑質(zhì)量的3-8%,反應(yīng)時(shí)間為60-180分鐘;

      c、過(guò)濾:步驟b反應(yīng)結(jié)束后,進(jìn)行過(guò)濾;

      d、硝酸溶解:將步驟c過(guò)濾后的活化過(guò)的失效環(huán)氧乙烷催化劑投入鈦反應(yīng)釜中,加入去離子水,去離子水與活化過(guò)的失效環(huán)氧乙烷催化劑的液固比為2-3:1,所述液固比為質(zhì)量比,加熱至70℃-90℃,進(jìn)行攪拌,攪拌速度為50-100轉(zhuǎn)/分鐘,開(kāi)始滴加分析純硝酸,加入硝酸:失效環(huán)氧乙烷催化劑中銀質(zhì)量比=1:1,硝酸滴加完后,保溫60-120分鐘;

      e、洗滌過(guò)濾:步驟d反應(yīng)結(jié)束后,冷卻至室溫、過(guò)濾,用與步驟d同質(zhì)量的去離子水清洗濾渣4-6次;

      f、硅功能材料吸附富集錸:硅功能材料是活性官能團(tuán)嫁接硅基上,活性官能團(tuán)為1-乙基氯化吡啶,官能團(tuán)負(fù)載量為1.0-1.2mmol/g,活性官能團(tuán)能高選擇性吸附濾液中錸,硅功能材料粒徑為140-500μm,孔徑為100-200?;將硅功能材料裝入有機(jī)玻璃柱中,將步驟e的濾液、洗液統(tǒng)一過(guò)交換柱,錸被硅功能材料吸附;

      g、電沉積銀:將步驟f吸附尾液采用電沉積回收銀,電沉積余液返回步驟d,實(shí)現(xiàn)水的循環(huán)利用。

      優(yōu)選的,從失效環(huán)氧乙烷催化劑中回收銀和錸的方法,按如下步驟依次進(jìn)行:

      a、球磨:將失效環(huán)氧乙烷催化劑放入球磨機(jī)中研磨為粒度120目的顆粒;

      b、活化:將步驟a得到的失效環(huán)氧乙烷催化劑顆粒放入鈦反應(yīng)釜,加入去離子水,去離子水與失效環(huán)氧乙烷催化劑顆粒的液固比為3:1,所述液固比為質(zhì)量比,進(jìn)行攪拌,攪拌速度75轉(zhuǎn)/分鐘,加熱至60℃,用8%的氫氧化鈉溶液調(diào)溶液的ph值至10.5,開(kāi)始滴加分析純的雙氧水,雙氧水加入量為失效環(huán)氧乙烷催化劑質(zhì)量的5.5%,反應(yīng)時(shí)間為120分鐘;

      c、過(guò)濾:步驟b反應(yīng)結(jié)束后,進(jìn)行過(guò)濾;

      d、硝酸溶解:將步驟c過(guò)濾后的活化過(guò)的失效環(huán)氧乙烷催化劑投入鈦反應(yīng)釜中,加入去離子水,去離子水與活化過(guò)的失效環(huán)氧乙烷催化劑的液固比為2.5:1,所述液固比為質(zhì)量比,加熱至80℃,進(jìn)行攪拌,攪拌速度為75轉(zhuǎn)/分鐘,開(kāi)始滴加分析純硝酸,加入硝酸:失效環(huán)氧乙烷催化劑中銀質(zhì)量比=1:1,硝酸滴加完后,保溫90分鐘;

      e、洗滌過(guò)濾:步驟d反應(yīng)結(jié)束后,冷卻至室溫、過(guò)濾,用與步驟d同質(zhì)量的去離子水清洗濾渣5次;

      f、硅功能材料吸附富集錸:硅功能材料是活性官能團(tuán)嫁接硅基上,活性官能團(tuán)為1-乙基氯化吡啶,官能團(tuán)負(fù)載量為1.1mmol/g,活性官能團(tuán)能高選擇性吸附濾液中錸,硅功能材料粒徑為140-500μm,孔徑為100-200?;將硅功能材料裝入有機(jī)玻璃柱中,將步驟e的濾液、洗液統(tǒng)一過(guò)交換柱,錸被硅功能材料吸附;

      g、電沉積銀:將步驟f吸附尾液采用電沉積回收銀,電沉積余液返回步驟d,實(shí)現(xiàn)水的循環(huán)利用。

      本發(fā)明的有益效果:

      1.本發(fā)明貴金屬銀的回收率大于99.6%,銀的回收率高。

      2.本發(fā)明銀產(chǎn)品的純度達(dá)到99.99%,銀品質(zhì)高。

      3.本發(fā)明從硝酸溶解液中用硅功能材料選擇吸附錸,錸富集在硅功能材料上,錸的回收率大于85%。

      4.本發(fā)明電沉積余液循環(huán)利用,產(chǎn)生的α-al2o3渣為惰性渣,無(wú)毒無(wú)害,可以用作建材的添加料,生產(chǎn)過(guò)程清潔、節(jié)能降耗和環(huán)境友好。

      5.本發(fā)明所述失效環(huán)氧乙烷催化劑中銀和錸會(huì)被各種助劑包裹,會(huì)降低銀和錸的浸出率,浸出前必須對(duì)失效環(huán)氧乙烷催化劑進(jìn)行活化處理,破壞各種助劑的包裹,提高銀和錸的浸出率。

      6.本發(fā)明所述稀硝酸溶解過(guò)程中,活性組分銀和錸被溶解,銀和錸轉(zhuǎn)入溶解液,載體α-al2o3不會(huì)被溶解,實(shí)現(xiàn)貴金屬銀和錸與載體的分離。

      7.本發(fā)明步驟所得濾液、洗液統(tǒng)一收集回收銀和錸,濾渣中銀含量低于500ppm,銀的浸出率大于99.95%,含濾渣可以作為建材的添加材料。

      附圖說(shuō)明

      圖1為本發(fā)明的工藝流程示意圖。

      具體實(shí)施例

      實(shí)施例1

      如圖1所示,從失效環(huán)氧乙烷催化劑中回收銀和錸的方法,按如下步驟依次進(jìn)行:

      a、球磨:將失效環(huán)氧乙烷催化劑放入球磨機(jī)中研磨為粒度80目的顆粒;

      b、活化:將步驟a得到的失效環(huán)氧乙烷催化劑顆粒放入鈦反應(yīng)釜,加入去離子水,去離子水與失效環(huán)氧乙烷催化劑顆粒的液固比為2:1,所述液固比為質(zhì)量比,進(jìn)行攪拌,攪拌速度50轉(zhuǎn)/分鐘,加熱至50℃,用5%的氫氧化鈉溶液調(diào)溶液的ph值至9,開(kāi)始滴加分析純的雙氧水,雙氧水加入量為失效環(huán)氧乙烷催化劑質(zhì)量的3%,反應(yīng)時(shí)間為60分鐘;失效環(huán)氧乙烷催化劑中銀和錸會(huì)被各種助劑包裹,會(huì)降低銀和錸的浸出率,浸出前必須對(duì)失效環(huán)氧乙烷催化劑進(jìn)行活化處理,破壞各種助劑的包裹,提高銀和錸的浸出率;

      c、過(guò)濾:步驟b反應(yīng)結(jié)束后,進(jìn)行過(guò)濾;

      d、硝酸溶解:將步驟c過(guò)濾后的活化過(guò)的失效環(huán)氧乙烷催化劑投入鈦反應(yīng)釜中,加入去離子水,去離子水與活化過(guò)的失效環(huán)氧乙烷催化劑的液固比為2:1,所述液固比為質(zhì)量比,加熱至70℃,進(jìn)行攪拌,攪拌速度為50轉(zhuǎn)/分鐘,開(kāi)始滴加分析純硝酸,加入硝酸:失效環(huán)氧乙烷催化劑中銀質(zhì)量比=1:1,硝酸滴加完后,保溫60分鐘;活性組分銀和錸被溶解,銀和錸轉(zhuǎn)入溶解液,載體α-al2o3不會(huì)被溶解,實(shí)現(xiàn)貴金屬銀和錸與載體的分離;

      e、洗滌過(guò)濾:步驟d反應(yīng)結(jié)束后,冷卻至室溫、過(guò)濾,用與步驟d同質(zhì)量的去離子水清洗濾渣4次;濾渣中銀含量低于500ppm,銀的浸出率大于99.95%,濾渣可以作為建材的添加材料,產(chǎn)生的α-al2o3渣為惰性渣,無(wú)毒無(wú)害,可以用作建材的添加材料;

      f、硅功能材料吸附富集錸:硅功能材料是活性官能團(tuán)嫁接硅基上,活性官能團(tuán)為1-乙基氯化吡啶,官能團(tuán)負(fù)載量為1.0mmol/g,活性官能團(tuán)能高選擇性吸附濾液中錸,硅功能材料粒徑為140-500μm,孔徑為100-200?;將硅功能材料裝入有機(jī)玻璃柱中,將步驟e的濾液、洗液統(tǒng)一過(guò)交換柱,錸被硅功能材料吸附;錸富集在硅功能材料上,錸的回收率大于85%;

      g、電沉積銀:將步驟f吸附尾液采用電沉積回收銀,電沉積余液返回步驟d,實(shí)現(xiàn)水的循環(huán)利用;貴金屬銀的回收率大于99.6%,銀的回收率高;銀產(chǎn)品的純度達(dá)到99.99%,銀品質(zhì)高;電沉積余液循環(huán)利用

      整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程清潔、節(jié)能降耗和環(huán)境友好。

      實(shí)施例2

      從失效環(huán)氧乙烷催化劑中回收銀和錸的方法,按如下步驟依次進(jìn)行:

      a、球磨:將失效環(huán)氧乙烷催化劑放入球磨機(jī)中研磨為粒度120目的顆粒;

      b、活化:將步驟a得到的失效環(huán)氧乙烷催化劑顆粒放入鈦反應(yīng)釜,加入去離子水,去離子水與失效環(huán)氧乙烷催化劑顆粒的液固比為3:1,所述液固比為質(zhì)量比,進(jìn)行攪拌,攪拌速度75轉(zhuǎn)/分鐘,加熱至60℃,用8%的氫氧化鈉溶液調(diào)溶液的ph值至10.5,開(kāi)始滴加分析純的雙氧水,雙氧水加入量為失效環(huán)氧乙烷催化劑質(zhì)量的5.5%,反應(yīng)時(shí)間為120分鐘;失效環(huán)氧乙烷催化劑中銀和錸會(huì)被各種助劑包裹,會(huì)降低銀和錸的浸出率,浸出前必須對(duì)失效環(huán)氧乙烷催化劑進(jìn)行活化處理,破壞各種助劑的包裹,提高銀和錸的浸出率;

      c、過(guò)濾:步驟b反應(yīng)結(jié)束后,進(jìn)行過(guò)濾;

      d、硝酸溶解:將步驟c過(guò)濾后的活化過(guò)的失效環(huán)氧乙烷催化劑投入鈦反應(yīng)釜中,加入去離子水,去離子水與活化過(guò)的失效環(huán)氧乙烷催化劑的液固比為2.5:1,所述液固比為質(zhì)量比,加熱至80℃,進(jìn)行攪拌,攪拌速度為75轉(zhuǎn)/分鐘,開(kāi)始滴加分析純硝酸,加入硝酸:失效環(huán)氧乙烷催化劑中銀質(zhì)量比=1:1,硝酸滴加完后,保溫90分鐘;活性組分銀和錸被溶解,銀和錸轉(zhuǎn)入溶解液,載體α-al2o3不會(huì)被溶解,實(shí)現(xiàn)貴金屬銀和錸與載體的分離;

      e、洗滌過(guò)濾:步驟d反應(yīng)結(jié)束后,冷卻至室溫、過(guò)濾,用與步驟d同質(zhì)量的去離子水清洗濾渣5次;濾渣中銀含量低于500ppm,銀的浸出率大于99.95%,濾渣可以作為建材的添加材料,產(chǎn)生的α-al2o3渣為惰性渣,無(wú)毒無(wú)害,可以用作建材的添加材料;

      f、硅功能材料吸附富集錸:硅功能材料是活性官能團(tuán)嫁接硅基上,活性官能團(tuán)為1-乙基氯化吡啶,官能團(tuán)負(fù)載量為1.1mmol/g,活性官能團(tuán)能高選擇性吸附濾液中錸,硅功能材料粒徑為140-500μm,孔徑為100-200?;將硅功能材料裝入有機(jī)玻璃柱中,將步驟e的濾液、洗液統(tǒng)一過(guò)交換柱,錸被硅功能材料吸附;錸富集在硅功能材料上,錸的回收率大于85%;

      g、電沉積銀:將步驟f吸附尾液采用電沉積回收銀,電沉積余液返回步驟d,實(shí)現(xiàn)水的循環(huán)利用;貴金屬銀的回收率大于99.6%,銀的回收率高;銀產(chǎn)品的純度達(dá)到99.99%,銀品質(zhì)高;電沉積余液循環(huán)利用;

      整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程清潔、節(jié)能降耗和環(huán)境友好。

      實(shí)施例3

      從失效環(huán)氧乙烷催化劑中回收銀和錸的方法,按如下步驟依次進(jìn)行:

      a、球磨:將失效環(huán)氧乙烷催化劑放入球磨機(jī)中研磨為粒度160目的顆粒;

      b、活化:將步驟a得到的失效環(huán)氧乙烷催化劑顆粒放入鈦反應(yīng)釜,加入去離子水,去離子水與失效環(huán)氧乙烷催化劑顆粒的液固比為4:1,所述液固比為質(zhì)量比,進(jìn)行攪拌,攪拌速度100轉(zhuǎn)/分鐘,加熱至70℃,用10%的氫氧化鈉溶液調(diào)溶液的ph值至12,開(kāi)始滴加分析純的雙氧水,雙氧水加入量為失效環(huán)氧乙烷催化劑質(zhì)量的8%,反應(yīng)時(shí)間為180分鐘;失效環(huán)氧乙烷催化劑中銀和錸會(huì)被各種助劑包裹,會(huì)降低銀和錸的浸出率,浸出前必須對(duì)失效環(huán)氧乙烷催化劑進(jìn)行活化處理,破壞各種助劑的包裹,提高銀和錸的浸出率;

      c、過(guò)濾:步驟b反應(yīng)結(jié)束后,進(jìn)行過(guò)濾;

      d、硝酸溶解:將步驟c過(guò)濾后的活化過(guò)的失效環(huán)氧乙烷催化劑投入鈦反應(yīng)釜中,加入去離子水,去離子水與活化過(guò)的失效環(huán)氧乙烷催化劑的液固比為3:1,所述液固比為質(zhì)量比,加熱至90℃,進(jìn)行攪拌,攪拌速度為100轉(zhuǎn)/分鐘,開(kāi)始滴加分析純硝酸,加入硝酸:失效環(huán)氧乙烷催化劑中銀質(zhì)量比=1:1,硝酸滴加完后,保溫120分鐘;活性組分銀和錸被溶解,銀和錸轉(zhuǎn)入溶解液,載體α-al2o3不會(huì)被溶解,實(shí)現(xiàn)貴金屬銀和錸與載體的分離;

      e、洗滌過(guò)濾:步驟d反應(yīng)結(jié)束后,冷卻至室溫、過(guò)濾,用與步驟d同質(zhì)量的去離子水清洗濾渣6次;濾渣中銀含量低于500ppm,銀的浸出率大于99.95%,濾渣可以作為建材的添加材料,產(chǎn)生的α-al2o3渣為惰性渣,無(wú)毒無(wú)害,可以用作建材的添加材料

      f、硅功能材料吸附富集錸:硅功能材料是活性官能團(tuán)嫁接硅基上,活性官能團(tuán)為1-乙基氯化吡啶,官能團(tuán)負(fù)載量為1.2mmol/g,活性官能團(tuán)能高選擇性吸附濾液中錸,硅功能材料粒徑為140-500μm,孔徑為100-200?;將硅功能材料裝入有機(jī)玻璃柱中,將步驟e的濾液、洗液統(tǒng)一過(guò)交換柱,錸被硅功能材料吸附;錸富集在硅功能材料上,錸的回收率大于85%;

      g、電沉積銀:將步驟f吸附尾液采用電沉積回收銀,電沉積余液返回步驟d,實(shí)現(xiàn)水的循環(huán)利用;貴金屬銀的回收率大于99.6%,銀的回收率高;銀產(chǎn)品的純度達(dá)到99.99%,銀品質(zhì)高;電沉積余液循環(huán)利用

      整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程清潔、節(jié)能降耗和環(huán)境友好。

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