本發(fā)明涉及一種由催化裂化廢催化劑制備硫酸鎳銨的方法，屬于危險(xiǎn)廢棄物處理和資源回收利用領(lǐng)域。

技術(shù)背景

催化裂化廢催化劑是煉油過程中用量最大的一種催化劑，其在使用過程中不斷的與重油分子進(jìn)行親密接觸，將重油大分子裂解為小分子，實(shí)現(xiàn)重油輕質(zhì)化。研究和分析均表明進(jìn)入催化裂化裝置的重油通常含有鎳等重金屬，這些重金屬在重油分子的裂化過程中逐漸在催化裂化催化劑上富集，造成催化劑表面上活性中心的中毒，從而使催化劑失去活性成為廢催化劑。

對(duì)于催化裂化廢催化劑的處理，之前應(yīng)用最多的為掩埋。掩埋過程簡單，處理量大，但是這種處理方法變相的將鎳等重金屬置于土壤中，隨著時(shí)間的延長，這些附著在廢催化劑上的鎳等重金屬會(huì)逐漸變成離子殘留在土壤中或滲透到地下水中，造成元素的流失，同時(shí)也造成水土的污染。近期，隨著環(huán)保法的不斷完善，人們對(duì)環(huán)境安全的呼吁日益提高，如何綠色環(huán)保的處理催化裂化廢催化劑，將其變成無害物或有價(jià)值的產(chǎn)品成為人們研究的熱點(diǎn)。

許多研究報(bào)道了通過從催化裂化廢催化劑中提取回收金屬元素等方法來達(dá)到處理廢催化劑的目的。CN103290223B公開了一種廢催化劑多金屬綜合回收的方法，該工藝采用選擇性浸出法實(shí)現(xiàn)了鎳、鈷、鉬、釩、鋁等金屬的分離與回收，在火法熔煉過程中充分利用了廢催化劑中殘留的有機(jī)物的熱值，節(jié)約了能源消耗，并避免了傳統(tǒng)工藝中對(duì)鋁的浸出，節(jié)省了浸出劑消耗，實(shí)現(xiàn)了對(duì)廢催化劑的處理。專利CN105603195A公開了一種從丙烯腈廢催化劑中提取鉬和鎳的方法，最終得到氧化鉬和草酸鎳產(chǎn)品，工藝簡單，綠色環(huán)保，避免了煅燒樣品造成的高能耗和高污染，保證了金屬的高回收率和產(chǎn)品的高純度，有良好的市場應(yīng)用前景。CN201410339692.2公開了一種以石油加氫廢催化劑為原料生產(chǎn)偏釩酸銨的方法，該方法工藝簡單、便于操作、成本低廉、安全性高。

硫酸鎳銨是一種易溶于水，不溶于乙醇的藍(lán)綠色晶體，其在電鍍、印染等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。現(xiàn)有的制備硫酸鎳銨的原料主要為硫酸鎳和硫酸銨，且目前并無制備硫酸鎳銨的研究報(bào)道，更沒有由廢棄物為原料制備硫酸鎳銨的報(bào)道。

綜上所述，本文介紹一種操作簡單、成本低廉、綠色環(huán)保的由催化裂化廢催化劑制備硫酸鎳銨的方法，提供了一種制備硫酸鎳銨的新思路，拓寬了催化裂化廢催化劑的無害化處理方向，具有環(huán)保意義和經(jīng)濟(jì)意義。

附圖說明

圖1為得到的硫酸鎳銨的X射線衍射圖

圖2為不同硫酸銨投入比例下的鎳提取率

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種由催化裂化廢催化劑制備硫酸鎳銨的方法，該方法主要是由含有鎳的催化裂化廢催化劑制備硫酸鎳銨，主要技術(shù)方案如下：(1)溶解。將催化裂化廢催化劑置于100～150℃下的20％～65％的硫酸溶液中酸溶，加水稀釋至原體積的2～10倍，過濾除渣得到澄清的含鎳的濾液；(2)反應(yīng)。在濾液中通入氨水，攪拌析出結(jié)晶，直至結(jié)晶現(xiàn)象不再繼續(xù)增多，當(dāng)溫度降至0～80℃時(shí)過濾得到含鎳稀溶液；(3)濃縮。將含鎳的稀溶液煮沸濃縮至原體積的1/6～1/2；(4)過濾。將得到的濃縮液在不低于90℃下熱過濾得到濃縮后的鎳溶液；(5)結(jié)晶。將(4)中得到的濾液重新煮沸后加入硫酸銨，待其完全溶解后降溫冷卻至室溫，靜置不小于12h結(jié)晶得到硫酸鎳銨結(jié)晶。

本發(fā)明所提及的由催化裂化廢催化劑制備硫酸鎳銨的方法，操作簡單，綠色環(huán)保，既開發(fā)了回收鎳的新思路，又增加了鎳的回收形式，具有應(yīng)用創(chuàng)新的重要意義。

實(shí)施例1

將鎳含量1.5％的催化裂化廢催化劑和水按照固含量30％的比例在搪瓷反應(yīng)釜中進(jìn)行混合打漿，打漿均勻后，按照反應(yīng)體系為40％的酸濃度將濃硫酸加入到反應(yīng)釜中，控制反應(yīng)溫度為120℃，反應(yīng)3h后，將反應(yīng)物料進(jìn)行稀釋過濾后得到含有鎳的濾液，在濾液中通入氨氣或加入氨水，降溫至20℃，直至不產(chǎn)生結(jié)晶為止，過濾得到濾液1。

將濾液1在加熱器上加熱至沸騰并蒸發(fā)至體積為原體積的1/3，熱過濾后得到濾液2，將濾液2煮沸后加入硫酸銨，待其完全溶解后，降溫至室溫靜置24h后得到硫酸鎳銨晶體。

實(shí)施例2

將鎳含量1.0％的催化裂化廢催化劑和水按照固含量30％的比例在搪瓷反應(yīng)釜中進(jìn)行混合打漿，打漿均勻后，按照反應(yīng)體系為50％的酸濃度將濃硫酸加入到反應(yīng)釜中，控制反應(yīng)溫度為120℃，反應(yīng)3h后，將反應(yīng)物料進(jìn)行稀釋過濾后得到含有鎳的濾液，在濾液中通入氨氣或加入氨水，降溫至10℃，直至不產(chǎn)生結(jié)晶為止，過濾得到濾液1。

將濾液1在加熱器上加熱至沸騰并蒸發(fā)至體積為原體積的1/3，熱過濾后得到濾液2，將濾液2煮沸后加入硫酸銨，待其完全溶解后，降溫至室溫靜置28h后得到硫酸鎳銨晶體。

實(shí)施例3

將鎳含量0.9％的催化裂化廢催化劑和水按照固含量30％的比例在搪瓷反應(yīng)釜中進(jìn)行混合打漿，打漿均勻后，按照反應(yīng)體系為50％的酸濃度將濃硫酸加入到反應(yīng)釜中，控制反應(yīng)溫度為130℃，反應(yīng)3h后，將反應(yīng)物料進(jìn)行稀釋過濾后得到含有鎳的濾液，在濾液中通入氨氣 或加入氨水，降溫至10℃，直至不產(chǎn)生結(jié)晶為止，過濾得到濾液1。

將濾液1在加熱器上加熱至沸騰并蒸發(fā)至體積為原體積的1/4，熱過濾后得到濾液2，將濾液2煮沸后加入硫酸銨，待其完全溶解后，降溫至室溫靜置30h后得到硫酸鎳銨晶體。

實(shí)施例4

將鎳含量1.2％的催化裂化廢催化劑和水按照固含量30％的比例在搪瓷反應(yīng)釜中進(jìn)行混合打漿，打漿均勻后，按照反應(yīng)體系為40％的酸濃度將濃硫酸加入到反應(yīng)釜中，控制反應(yīng)溫度為140℃，反應(yīng)3h后，將反應(yīng)物料進(jìn)行稀釋過濾后得到含有鎳的濾液，在濾液中通入氨氣或加入氨水，降溫至20℃，直至不產(chǎn)生結(jié)晶為止，過濾得到濾液1。

將濾液1在加熱器上加熱至沸騰并蒸發(fā)至體積為原體積的1/5，熱過濾后得到濾液2，將濾液2煮沸后加入硫酸銨，待其完全溶解后，降溫至室溫靜置24h后得到硫酸鎳銨晶體。

實(shí)施例5

將鎳含量1.5％的催化裂化廢催化劑和水按照固含量30％的比例在搪瓷反應(yīng)釜中進(jìn)行混合打漿，打漿均勻后，按照反應(yīng)體系為50％的酸濃度將濃硫酸加入到反應(yīng)釜中，控制反應(yīng)溫度為150℃，反應(yīng)3h后，將反應(yīng)物料進(jìn)行稀釋過濾后得到含有鎳的濾液，在濾液中通入氨氣或加入氨水，降溫至10℃，直至不產(chǎn)生結(jié)晶為止，過濾得到濾液1。

將濾液1在加熱器上加熱至沸騰并蒸發(fā)至體積為原體積的1/6，熱過濾后得到濾液2，將濾液2煮沸后加入硫酸銨，待其完全溶解后，降溫至室溫靜置24h后得到硫酸鎳銨晶體。

實(shí)施例6

將鎳含量2.0％的催化裂化廢催化劑和水按照固含量30％的比例在搪瓷反應(yīng)釜中進(jìn)行混合打漿，打漿均勻后，按照反應(yīng)體系為60％的酸濃度將濃硫酸加入到反應(yīng)釜中，控制反應(yīng)溫度為120℃，反應(yīng)3h后，將反應(yīng)物料進(jìn)行稀釋過濾后得到含有鎳的濾液，在濾液中通入氨氣或加入氨水，降溫至20℃，直至不產(chǎn)生結(jié)晶為止，過濾得到濾液1。

將濾液1在加熱器上加熱至沸騰并蒸發(fā)至體積為原體積的1/4，熱過濾后得到濾液2，將濾液2煮沸后加入硫酸銨，待其完全溶解后，降溫至室溫靜置24h后得到硫酸鎳銨晶體。