基于費托合成廢鈷基催化劑的鈷回收系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于化工生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體地指一種基于費托合成廢鈷基催化劑的鈷回收系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]催化劑均有一定的使用壽命，當催化劑的活性下降到一定程度或者經(jīng)過多次再生后催化劑活性很低時，催化劑就沒有繼續(xù)使用的價值了，但是由于費托合成廢鈷基催化劑本身含有大量的貴金屬和有色金屬及其氧化物，將其扔掉不僅會污染環(huán)境，還會造成資源的浪費。如果將這些廢催化劑經(jīng)過恰當?shù)奶幚?，回收其中的貴金屬和有色金屬，這些回收物還能夠用作新催化劑的原料，實現(xiàn)了資源的循環(huán)利用、減少環(huán)境污染，而且能大大降低催化劑使用成本，提高項目的經(jīng)濟效益，因而具有重要的工業(yè)意義。
[0003]費托合成催化劑主要是采用鐵基和鈷基兩種類型的催化劑，尤其是鈷基催化劑是當前研究和應用的熱點。鈷雖然是小金屬，但卻是非常稀缺的資源，素有“工業(yè)味精”和“工業(yè)牙齒”之稱，是重要的戰(zhàn)略資源之一。目前鈷的短缺程度比石油更嚴重。對費托廢鈷基(包括鈷/氧化硅或者鈷/氧化鋯等)催化劑中鈷物種的回收形式一般以硝酸鈷化合物進行回收，其回收方法為先將廢催化劑經(jīng)脫碳處理后，再采用還原處理，然后用硝酸對還原后的廢催化劑進行溶解和過濾，再向濾液中加堿進行沉淀和加稀硝酸溶解沉淀，再過濾并將濾液蒸發(fā)結(jié)晶得到可重新利用的硝酸鈷化合物。
[0004]但目前對費托廢鈷基(鈷/氧化硅或者鈷/氧化鋯等)催化劑中鈷物種的回收裝置自動化程度不高，傳統(tǒng)的費托廢鈷基催化劑回收生產(chǎn)工藝中，除碳、還原、溶解和分離等步驟都需要實驗員人為的對催化劑進行轉(zhuǎn)移，浪費了大量的時間，同時容易出現(xiàn)錯誤，損失部分產(chǎn)品，降低了企業(yè)經(jīng)濟效益，浪費了鈷金屬資源。因此，需要研發(fā)一種自動化程度高、性能完善的自動處理裝置來提高費托廢鈷基催化劑回收效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于費托合成廢鈷基催化劑的鈷回收系統(tǒng)，該系統(tǒng)自動化程度高，操作方便，能有效節(jié)省人力和物力，提高回收費托廢鈷基催化劑中的鈷的工作效率。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型所設(shè)計的從費托廢鈷基催化劑中回收鈷的處理裝置，其特殊之處在于:該系統(tǒng)包括自上而下依次布置的焙燒設(shè)備、還原設(shè)備、第一反應過濾設(shè)備、第二反應過濾設(shè)備和濃縮設(shè)備;所述焙燒設(shè)備的頂部和底部分別設(shè)置有焙燒物料進口和焙燒物料出口；
[0007]所述焙燒物料出口與還原設(shè)備頂部的還原物料進口相連，所述還原設(shè)備的下部設(shè)置有還原氣體入口，所述還原設(shè)備底部的還原物料出口與第一反應過濾設(shè)備頂部的第一濾料進口相連；
[0008]所述第一反應過濾設(shè)備的外壁上分別設(shè)置有第一酸液進口和第一蒸餾水進口，所述第一反應過濾設(shè)備的內(nèi)腔中設(shè)置有第一過濾網(wǎng)，所述第一反應過濾設(shè)備底部的第一濾料出口與第二反應過濾設(shè)備頂部的第二濾料進口相連；
[0009]所述第二反應過濾設(shè)備的外壁上分別設(shè)置有第二酸液進口、第二蒸餾水進口和堿液進口，所述第二反應過濾設(shè)備的內(nèi)腔中設(shè)置有第二過濾網(wǎng)，所述第二反應過濾設(shè)備底部的第二濾料出口與濃縮設(shè)備頂部的濃縮物料進口相連，所述濃縮設(shè)備底部設(shè)置有濃縮廢液排放口。
[0010]進一步的，所述焙燒設(shè)備具有呈傾斜布置的回轉(zhuǎn)滾筒，所述回轉(zhuǎn)滾筒的內(nèi)壁上設(shè)置有螺旋擋板。
[0011]還進一步的，所述還原設(shè)備的還原氣體入口管路上設(shè)置有還原氣流量調(diào)節(jié)閥。
[0012]更進一步的，所述還原設(shè)備內(nèi)腔中設(shè)置有水平旋轉(zhuǎn)軸，所述水平旋轉(zhuǎn)軸上固定有與還原設(shè)備內(nèi)腔橫截面形狀相對應的氣體分布板，所述水平旋轉(zhuǎn)軸的一端伸出還原設(shè)備外壁與旋轉(zhuǎn)角度調(diào)節(jié)閥相連；
[0013]更進一步的，所述還原設(shè)備的還原物料出口管路上設(shè)置有還原物料控制閥。
[0014]又進一步的，所述第一反應過濾設(shè)備的內(nèi)腔中至少設(shè)置有一臺第一強制攪拌器。以及，所述第二反應過濾設(shè)備的內(nèi)腔中至少設(shè)置有一臺第二強制攪拌器。
[0015]再進一步的，所述濃縮設(shè)備的內(nèi)腔中設(shè)置有蒸發(fā)器。
[0016]本實用新型的基于費托合成廢鈷基催化劑的鈷回收系統(tǒng)工作原理為:
[0017]所述焙燒設(shè)備用于對費托合成廢鈷基催化劑進行焙燒去雜處理，燒除廢催化劑中的含碳物質(zhì)，處理后的催化劑進入還原設(shè)備，采用還原氣體進行還原處理，還原后調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)角度調(diào)節(jié)閥使還原后的廢催化劑在重力的作用下進入到第一反應過濾設(shè)備中與系統(tǒng)中的酸反應溶解后，打開第一反應過濾設(shè)備的第一濾料出口，濾液進入第二反應過濾設(shè)備中，再加入堿溶液，使濾液與堿溶液充分反應完后，打開第二反應過濾設(shè)備的第二濾料出口及濃縮設(shè)備的濃縮廢液排放口，反應物經(jīng)第二過濾網(wǎng)過濾，生成的沉淀留在第二反應過濾設(shè)備中，而濾液全部移出，關(guān)閉第二反應過濾設(shè)備及濃縮設(shè)備的出料口，向第二反應過濾設(shè)備中加稀酸使沉淀全部溶解后，打開第二反應過濾設(shè)備的第二濾料出口，關(guān)閉濃縮設(shè)備的濃縮廢液排放口，使溶液全部進入濃縮設(shè)備，經(jīng)濃縮設(shè)備內(nèi)設(shè)置的蒸發(fā)加熱裝置加熱蒸發(fā)溶劑后，濃縮得到最終含鈷產(chǎn)物。
[0018]本實用新型的有益效果:
[0019](I)本實用新型的還原設(shè)備打破了傳統(tǒng)的流化床反應器從頂部取出還原后的催化劑的做法，本實用新型設(shè)計的還原后的廢催化劑經(jīng)還原處理后，在重力的作用下直接進入反應過濾設(shè)備，避免了還原后的廢催化劑又被空氣氧化，節(jié)省了勞動力；
[0020](2)本實用新型裝置自動化程度高、操作方便，各環(huán)節(jié)銜接緊密，節(jié)省了大量的勞動力和時間；
[0021](3)本實用新型裝置對鈷化合物的回收率高。
【附圖說明】
[0022]圖1為本實用新型的一種基于費托合成廢鈷基催化劑的鈷回收系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖2為圖1中第一反應過濾設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖3為圖1中第二反應過濾設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0025]以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型的基于費托合成廢鈷基催化劑的鈷回收系統(tǒng)作進一步詳細說明。
[0026]如圖1所示，一種基于費托合成廢鈷基催化劑的鈷回收系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括自上而下依次布置的焙燒設(shè)備1、還原設(shè)備2、