废甲醇合成催化剂综合利用新工艺研究

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目前甲醇生产主要采用低压工艺,此种工艺都是用铜基催化剂。铜基催化剂对硫的中毒十分敏感。合成气中的硫化氢与催化剂中的铜结合将生成硫化铜或硫化亚铜,这将大大降低催化剂的反应活性,加快催化剂的衰老。 目前废甲醇催化剂的利用方法,可制备金属铜、氧化铜、硫酸铜、、微量元素肥料、氯化亚铜和重制甲醇催化剂。对于废催化剂的回收,国外立足于湿法回收,国内曾采用干法—冶炼法回收 但这种方法能耗高,回收率低,且二次污染严重。湿法通常采用酸溶法,通常是用硫酸溶解催化剂,使催化剂中的铜、锌以离子形式进入溶液,然后再向溶液中加入锌粉或铁粉将铜置换出来。另外,这种方法生产的铜锌盐或铜锌复合肥及次品级氧化锌品质较低,同时,虽然该法溶解彻底,但同时铁、铝等杂质也进入溶液,导致工艺流程长,不易控制,回收产品中杂质多,纯度不高,造成难以净化除杂等难题,并且硫酸对设备的腐蚀性极强。 首先把废甲醇催化剂粉碎到一定程度后煅烧,生成的二氧化硫、二氧化氮等气体用水吸收,除去其中杂质,煅烧后的废催化剂用一定浓度的氯化铵溶液溶解一定时间,氧化锌因为溶解度大而大部分以锌氨络离子的形式进入滤液,经水解得到氢氧化锌沉淀,经过滤、煅烧后得到氧化锌:氧化铜因溶解度小而大部分进入滤渣,经洗涤后用硫酸溶解生成成硫酸铜,硫酸铜与碳酸钠发生复分解反应生成碱式碳酸铜,然后依次加入浓盐酸与铜粉,还原得到氯化亚铜,经抽滤去掉滤液,然后烘干即得氯化亚铜. 本课题有如下特点: 1) 不存在二次污染 2) 本研究采用络合的方法,对设备腐蚀性小。 3) 浸取液可回收利用 经反复实验研究,得出最佳工艺条件为:最佳催化剂颗粒度:80目:最佳焙烧温度:950℃;最佳焙烧时间:60min;最佳络合剂用量:为理论用量的3倍左右合适;最佳浸取温度:沸腾状态;最佳浸取剂浓度:4mol/L;最佳浸取时间:10mim最佳浸取液和碳酸钠投料比为1∶2;最佳生成氯化亚铜时间:20min。
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