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首页 / 专利分类库 / 固体废物的处理；被污染土壤的再生 / 固体废物的处理 / 固体废物类型 / .废催化剂；废离子交换材料；废吸附剂 / 一种含氧化铝类催化剂废料的利用方法

一种含氧化铝类催化剂废料的利用方法
申请号 CN202311120938.2 申请日 2023-09-01 公开(公告)号 CN117142504A 公开(公告)日 2023-12-01
申请人 山东郯创环保科技发展有限公司; 发明人 李书锋; 路明; 王兆丰; 密鲁博; 张金桂; 李国豪; 葛锡印; 倪敬禹;
摘要 本 发明 涉及危险废物处置技术领域，公开了一种含 氧 化 铝 类催化剂废料的利用方法，先将含氧化铝催化剂放在粉粹机中先进行 粉碎 。由于含氧化铝类的废催化剂的热值低、灰分大，直接焚烧处理成本高，于是将其中的氧化铝转化为 三氯化铝 进行利用，进行PAC的生产，转化完氧化铝的残渣也可以直接进行填埋处理，省去了焚烧处理的过程，加快处理效率，提高了资源的利用率，降低了处理成本，通过将该类废催化剂粉粹成粉末状，以增大其 接触 面积，再加入适量的 盐酸 进行反应，生成三氯化铝，生成的三氯化铝进行聚合反应，生成PAC，利用转化的三氯化铝生产用量省、 净化 效能高、适应性宽等优点在国内 水 处理 领域得到了广泛应用和迅速的发展的PAC。
权利要求

1.一种含氧化铝类催化剂废料的利用方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：将含氧化铝催化剂放在粉粹机中先进行粉碎；
步骤二：将步骤一中的粉末与盐酸溶液进行反应；
步骤三：对反应溶液进行加热，然后等待初次反应；
步骤四：初次反应后继续向反应溶液中加入1‰阳离子PAM，然后对反应溶液进行过滤处理；
步骤五：将滤渣进行水洗处理然后继续进行过滤处理得到最终滤渣；
步骤六：将滤渣的水洗液和滤液进行聚合反应生产PAC；
步骤七：将步骤五得到的最终滤渣通过中和剂进行中和后安全填埋。
2.根据权利要求1所述的一种含氧化铝类催化剂废料的利用方法，其特征在于，所述步骤一中含氧化铝类废催化剂粉碎后的粒径在250‑300目。
3.根据权利要求1所述的一种含氧化铝类催化剂废料的利用方法，其特征在于，所述步骤二中盐酸溶液质量为含氧化铝类废催化剂粉末的两倍，盐酸溶液中盐酸浓度含量为25‑
30％。
4.根据权利要求1所述的一种含氧化铝类催化剂废料的利用方法，其特征在于，所述步骤三中加热温度控制在85‑95℃，加热时长保持在1‑1.2h。
5.根据权利要求1所述的一种含氧化铝类催化剂废料的利用方法，其特征在于，所述步骤四中1‰阳离子PAM按照重量份数配比为25‑35份，且在加入1‰阳离子PAM后需对反应溶液进行5‑10min搅拌。
6.根据权利要求1所述的一种含氧化铝类催化剂废料的利用方法，其特征在于，所述步骤五中水洗次数为2‑3次，水洗时间为30min。
7.根据权利要求1所述的一种含氧化铝类催化剂废料的利用方法，其特征在于，所述步骤五中的水洗滤渣所用水的质量为滤渣质量的二分之一。
8.根据权利要求1所述的一种含氧化铝类催化剂废料的利用方法，其特征在于，所述步骤七中的中和剂为氢氧化钙，氢氧化钙和最终滤渣中和度至PH为7‑9后方可安全填埋。
说明书全文

一种含氧化铝类催化剂废料的利用方法

技术领域

[0001] 本发明涉及危险废物处置技术领域，具体为一种含氧化铝类催化剂废料的利用方法。

背景技术

[0002] 当前，随着新材料、新能源、节能环保等行业的快速发展，随之使用的有机溶剂用量增大，因此有机溶剂生产过程中产生的含氧化铝类催化剂的危险废物用量增大，传统处理此类催化剂的方法为焚烧‑填埋法，即将此类催化剂直接进行进入焚烧炉焚烧后产生炉渣填埋，或直接填埋。但因含氧化铝类废催化剂热值低，灰分大，使用此方法处理效率低，成本高，而且其中的氧化铝不能进行再次利用，造成了资源浪费。
[0003] 经了解，含氧化铝类废催化剂的回收利用方法多为硫酸的酸溶法，硫酸酸溶后再加入氢氧化钠生产氢氧化铝，但该方法成本高，且过程复杂。
[0004] 本发明立足解决上述问题，通过前处理将三氧化二铝转化为三氯化铝，并利用转化的三氯化铝生产用量省、净化效能高、适应性宽等优点在国内水处理领域得到了广泛应用和迅速的发展的PAC，剩余滤渣再进行填埋，以解决上述难题。

发明内容

[0005] (一)解决的技术问题
[0006] 针对现有技术的不足，本发明提供了一种含氧化铝类催化剂废料的利用方法，具备通过前处理将三氧化二铝转化为三氯化铝，并利用转化的三氯化铝生产用量省、净化效能高、适应性宽等优点在国内水处理领域得到了广泛应用和迅速的发展的PAC，剩余滤渣再进行填埋等优点，解决了因含氧化铝类废催化剂热值低，灰分大，使用此方法处理效率低，成本高，而且其中的氧化铝不能进行再次利用，造成了资源浪费和硫酸酸溶后再加入氢氧化钠生产氢氧化铝，但该方法成本高，且过程复杂的问题。
[0007] (二)技术方案
[0008] 为实现上述通过前处理将三氧化二铝转化为三氯化铝，并利用转化的三氯化铝生产用量省、净化效能高、适应性宽等优点在国内水处理领域得到了广泛应用和迅速的发展的PAC目的，本发明提供如下技术方案：
[0009] 一种含氧化铝类催化剂废料的利用方法，包括以下步骤：
[0010] 步骤一：将含氧化铝催化剂放在粉粹机中先进行粉碎；
[0011] 步骤二：将步骤一中的粉末与盐酸溶液进行反应；
[0012] 步骤三：对反应溶液进行加热，然后等待初次反应；
[0013] 步骤四：初次反应后继续向反应溶液中加入1‰阳离子PAM，然后对反应溶液进行过滤处理；
[0014] 步骤五：将滤渣进行水洗处理然后继续进行过滤处理得到最终滤渣；
[0015] 步骤六：将滤渣的水洗液和滤液进行聚合反应生产PAC；
[0016] 步骤七：将步骤五得到的最终滤渣通过中和剂进行中和后安全填埋。
[0017] 优选的，所述步骤一中含氧化铝类废催化剂粉碎后的粒径在250‑300目。
[0018] 优选的，所述步骤二中盐酸溶液质量为含氧化铝类废催化剂粉末的两倍，盐酸溶液中盐酸浓度含量为25‑30％。
[0019] 优选的，所述步骤三中加热温度控制在85‑95℃，加热时长保持在1‑1.2h。
[0020] 优选的，所述步骤四中1‰阳离子PAM按照重量份数配比为25‑35份，且在加入1‰阳离子PAM后需对反应溶液进行5‑10min搅拌。
[0021] 优选的，所述步骤五中水洗次数为2‑3次，水洗时间为30min。
[0022] 优选的，所述步骤五中的水洗滤渣所用水的质量为滤渣质量的二分之一。
[0023] 优选的，所述步骤七中的中和剂为氢氧化钙，氢氧化钙和最终滤渣中和度至PH为7‑9后方可安全填埋。
[0024] (三)有益效果
[0025] 与现有技术相比，本发明提供了一种含氧化铝类催化剂废料的利用方法，具备以下有益效果：
[0026] 1、该含氧化铝类催化剂废料的利用方法，由于含氧化铝类的废催化剂的热值低、灰分大，直接焚烧处理成本高，于是将其中的氧化铝转化为三氯化铝进行利用，进行PAC的生产，转化完氧化铝的残渣也可以直接进行填埋处理，省去了焚烧处理的过程，加快处理效率，提高了资源的利用率，降低了处理成本。
[0027] 2、该含氧化铝类催化剂废料的利用方法，通过将该类废催化剂粉粹成粉末状，以增大其接触面积，再加入适量的盐酸进行反应，生成三氯化铝，生成的三氯化铝进行聚合反应，生成PAC，利用转化的三氯化铝生产用量省、净化效能高、适应性宽等优点在国内水处理领域得到了广泛应用和迅速的发展的PAC。

具体实施方式

[0028] 下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0029] 实施例一：
[0030] 一种含氧化铝类催化剂废料的利用方法，包括以下步骤：
[0031] 步骤一：将含氧化铝催化剂放在粉粹机中先进行粉碎，含氧化铝类废催化剂粉碎后的粒径在250目；
[0032] 步骤二：将步骤一中的粉末与盐酸溶液进行反应，盐酸溶液质量为含氧化铝类废催化剂粉末的两倍，盐酸溶液中盐酸浓度含量为25％；
[0033] 步骤三：对反应溶液进行加热，然后等待初次反应，加热温度控制在85℃，加热时长保持在1h；
[0034] 步骤四：初次反应后继续向反应溶液中加入1‰阳离子PAM，然后对反应溶液进行过滤处理，1‰阳离子PAM按照重量份数配比为25份，且在加入1‰阳离子PAM后需对反应溶液进行5min搅拌；
[0035] 步骤五：将滤渣进行水洗处理然后继续进行过滤处理得到最终滤渣，水洗次数为2次，水洗时间为30min，水洗滤渣所用水的质量为滤渣质量的二分之一；
[0036] 步骤六：将滤渣的水洗液和滤液进行聚合反应生产PAC；
[0037] 步骤七：将步骤五得到的最终滤渣通过中和剂进行中和后安全填埋，中和剂为氢氧化钙，氢氧化钙和最终滤渣中和度至PH为7后方可安全填埋。
[0038] 实施例二：
[0039] 一种含氧化铝类催化剂废料的利用方法，包括以下步骤：
[0040] 步骤一：将含氧化铝催化剂放在粉粹机中先进行粉碎，含氧化铝类废催化剂粉碎后的粒径在300目；
[0041] 步骤二：将步骤一中的粉末与盐酸溶液进行反应，盐酸溶液质量为含氧化铝类废催化剂粉末的两倍，盐酸溶液中盐酸浓度含量为30％；
[0042] 步骤三：对反应溶液进行加热，然后等待初次反应，加热温度控制在95℃，加热时长保持在1.2h；
[0043] 步骤四：初次反应后继续向反应溶液中加入1‰阳离子PAM，然后对反应溶液进行过滤处理，1‰阳离子PAM按照重量份数配比为35份，且在加入1‰阳离子PAM后需对反应溶液进行10min搅拌；
[0044] 步骤五：将滤渣进行水洗处理然后继续进行过滤处理得到最终滤渣，水洗次数为3次，水洗时间为30min，水洗滤渣所用水的质量为滤渣质量的二分之一；
[0045] 步骤六：将滤渣的水洗液和滤液进行聚合反应生产PAC；
[0046] 步骤七：将步骤五得到的最终滤渣通过中和剂进行中和后安全填埋，中和剂为氢氧化钙，氢氧化钙和最终滤渣中和度至PH为9后方可安全填埋。
[0047] 实施例三：
[0048] 一种含氧化铝类催化剂废料的利用方法，包括以下步骤：
[0049] 步骤一：将含氧化铝催化剂放在粉粹机中先进行粉碎，含氧化铝类废催化剂粉碎后的粒径在250目；
[0050] 步骤二：将步骤一中的粉末与盐酸溶液进行反应，盐酸溶液质量为含氧化铝类废催化剂粉末的两倍，盐酸溶液中盐酸浓度含量为25％；
[0051] 步骤三：对反应溶液进行加热，然后等待初次反应，加热温度控制在85℃，加热时长保持在1h；
[0052] 步骤四：初次反应后继续向反应溶液中加入1‰阳离子PAM，然后对反应溶液进行过滤处理，1‰阳离子PAM按照重量份数配比为35份，且在加入1‰阳离子PAM后需对反应溶液进行10min搅拌；
[0053] 步骤五：将滤渣进行水洗处理然后继续进行过滤处理得到最终滤渣，水洗次数为3次，水洗时间为30min，水洗滤渣所用水的质量为滤渣质量的二分之一；
[0054] 步骤六：将滤渣的水洗液和滤液进行聚合反应生产PAC；
[0055] 步骤七：将步骤五得到的最终滤渣通过中和剂进行中和后安全填埋，中和剂为氢氧化钙，氢氧化钙和最终滤渣中和度至PH为9后方可安全填埋。
[0056] 实施例四：
[0057] 一种含氧化铝类催化剂废料的利用方法，包括以下步骤：
[0058] 步骤一：将含氧化铝催化剂放在粉粹机中先进行粉碎，含氧化铝类废催化剂粉碎后的粒径在300目；
[0059] 步骤二：将步骤一中的粉末与盐酸溶液进行反应，盐酸溶液质量为含氧化铝类废催化剂粉末的两倍，盐酸溶液中盐酸浓度含量为30％；
[0060] 步骤三：对反应溶液进行加热，然后等待初次反应，加热温度控制在95℃，加热时长保持在1.2h；
[0061] 步骤四：初次反应后继续向反应溶液中加入1‰阳离子PAM，然后对反应溶液进行过滤处理，1‰阳离子PAM按照重量份数配比为35份，且在加入1‰阳离子PAM后需对反应溶液进行10min搅拌；
[0062] 步骤五：将滤渣进行水洗处理然后继续进行过滤处理得到最终滤渣，水洗次数为2次，水洗时间为30min，水洗滤渣所用水的质量为滤渣质量的二分之一；
[0063] 步骤六：将滤渣的水洗液和滤液进行聚合反应生产PAC；
[0064] 步骤七：将步骤五得到的最终滤渣通过中和剂进行中和后安全填埋，中和剂为氢氧化钙，氢氧化钙和最终滤渣中和度至PH为7后方可安全填埋。
[0065] 实施例五：
[0066] 一种含氧化铝类催化剂废料的利用方法，包括以下步骤：
[0067] 步骤一：将含氧化铝催化剂放在粉粹机中先进行粉碎，含氧化铝类废催化剂粉碎后的粒径在250目；
[0068] 步骤二：将步骤一中的粉末与盐酸溶液进行反应，盐酸溶液质量为含氧化铝类废催化剂粉末的两倍，盐酸溶液中盐酸浓度含量为30％；
[0069] 步骤三：对反应溶液进行加热，然后等待初次反应，加热温度控制在85℃，加热时长保持在1.2h；
[0070] 步骤四：初次反应后继续向反应溶液中加入1‰阳离子PAM，然后对反应溶液进行过滤处理，1‰阳离子PAM按照重量份数配比为25份，且在加入1‰阳离子PAM后需对反应溶液进行10min搅拌；
[0071] 步骤五：将滤渣进行水洗处理然后继续进行过滤处理得到最终滤渣，水洗次数为2次，水洗时间为30min，水洗滤渣所用水的质量为滤渣质量的二分之一；
[0072] 步骤六：将滤渣的水洗液和滤液进行聚合反应生产PAC；
[0073] 步骤七：将步骤五得到的最终滤渣通过中和剂进行中和后安全填埋，中和剂为氢氧化钙，氢氧化钙和最终滤渣中和度至PH为9后方可安全填埋。
[0074] 实施例六：
[0075] 一种含氧化铝类催化剂废料的利用方法，包括以下步骤：
[0076] 步骤一：将含氧化铝催化剂放在粉粹机中先进行粉碎，含氧化铝类废催化剂粉碎后的粒径在270目；
[0077] 步骤二：将步骤一中的粉末与盐酸溶液进行反应，盐酸溶液质量为含氧化铝类废催化剂粉末的两倍，盐酸溶液中盐酸浓度含量为27％；
[0078] 步骤三：对反应溶液进行加热，然后等待初次反应，加热温度控制在90℃，加热时长保持在1.1h；
[0079] 步骤四：初次反应后继续向反应溶液中加入1‰阳离子PAM，然后对反应溶液进行过滤处理，1‰阳离子PAM按照重量份数配比为30份，且在加入1‰阳离子PAM后需对反应溶液进行8min搅拌；
[0080] 步骤五：将滤渣进行水洗处理然后继续进行过滤处理得到最终滤渣，水洗次数为2次，水洗时间为30min，水洗滤渣所用水的质量为滤渣质量的二分之一；
[0081] 步骤六：将滤渣的水洗液和滤液进行聚合反应生产PAC；
[0082] 步骤七：将步骤五得到的最终滤渣通过中和剂进行中和后安全填埋，中和剂为氢氧化钙，氢氧化钙和最终滤渣中和度至PH为8后方可安全填埋。
[0083] 实施例七：
[0084] 一种含氧化铝类催化剂废料的利用方法，包括以下步骤：
[0085] 步骤一：将含氧化铝催化剂放在粉粹机中先进行粉碎，含氧化铝类废催化剂粉碎后的粒径在250目；
[0086] 步骤二：将步骤一中的粉末与盐酸溶液进行反应，盐酸溶液质量为含氧化铝类废催化剂粉末的两倍，盐酸溶液中盐酸浓度含量为30％；
[0087] 步骤三：对反应溶液进行加热，然后等待初次反应，加热温度控制在90℃，加热时长保持在1h；
[0088] 步骤四：初次反应后继续向反应溶液中加入1‰阳离子PAM，然后对反应溶液进行过滤处理，1‰阳离子PAM按照重量份数配比为30份，且在加入1‰阳离子PAM后需对反应溶液进行5min搅拌；
[0089] 步骤五：将滤渣进行水洗处理然后继续进行过滤处理得到最终滤渣，水洗次数为2次，水洗时间为30min，水洗滤渣所用水的质量为滤渣质量的二分之一；
[0090] 步骤六：将滤渣的水洗液和滤液进行聚合反应生产PAC；
[0091] 步骤七：将步骤五得到的最终滤渣通过中和剂进行中和后安全填埋，中和剂为氢氧化钙，氢氧化钙和最终滤渣中和度至PH为8后方可安全填埋。
[0092] 上述方案的原理为：
[0093] 将该类废催化剂粉粹成粉末状，以增大其接触面积，再加入适量的盐酸进行反应，生成三氯化铝，生成的三氯化铝进行聚合反应，生成PAC。氧化铝提取转化步骤具体反应方程式如下：
[0094] Al2O3+6HCl＝2AlCl3+3H2O。
[0095] 本发明的有益效果是：
[0096] 典型案例：
[0097] 1.将某厂废弃含氧化铝类废催化剂(氧化铝含量约为20％)放在粉粹机中进行粉粹；
[0098] 2.将粉粹后的废催化剂用不同的筛网进行筛分，将筛分后的不同粒径的催化剂各取100g后加入200g盐酸(酸度26.7％)，90℃加热溶出铝，1h后加入30g1‰阳离子PAM，搅拌5min，过滤，滤渣水洗两次后测总溶出铝，如下表所示：
[0099]
[0100] 3.取粉粹后100g粒径小于250目的废催化剂(氧化铝含量约为20％)，加入200g盐酸(酸度26.7％)，90℃加热溶出铝，1h后加入30g1‰PAM阳离子，搅拌5min；
[0101] 4.过滤，滤液1(130.41g，以氧化铝计铝含量9.12％)制造PAC，滤渣1(172.9g)进行水洗；
[0102] 5.滤渣1加入86g水进行水洗，30min后过滤，水洗液1(97.43g，以氧化铝计铝含量5.14％)制造PAC，滤渣2(156.83g)进行水洗；
[0103] 6.滤渣2加入78g水进行水洗，30min后过滤，水洗液2(86.35g，以氧化铝计铝含量2.65％)制造PAC，滤渣3(140.11g)中和后安全填埋。
[0104]
[0105]
[0106] 粒径5(＜250目)的滤液1及水洗液1，2共计314.19g，以氧化铝计铝含量为6.10％，进行聚合反应，反应后生成的PAC符合标准；滤渣3质量为140.11g，用氢氧化钙中和后，pH、水分、干基有机质、水溶性盐、铜、铬、镍、铅、汞等指标均符合标准，完全可以进行安全填埋。
[0107] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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