專利名稱：有機(jī)硅含銅廢催化劑的處置方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于有機(jī)硅行業(yè)對(duì)副產(chǎn)物含銅廢催化劑進(jìn)行處理以達(dá)到提取其中的銅和硅進(jìn)行綜合利用的方法，適合于“直接法”生產(chǎn)有機(jī)硅單體過程中失活廢催化劑和流化 床氣固分離中排出的顆粒的綜合利用。
背景技術(shù)：
隨著有機(jī)硅工業(yè)的高速發(fā)展，千余種有機(jī)硅產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng) 域，已成為化工新材料中發(fā)展最快的品種之一。在有機(jī)硅生產(chǎn)過程中，最重要最復(fù)雜的 部分就是單體的合成，在各種單體合成的方法中，由于“直接法”工藝簡(jiǎn)單、收率高、 不用溶劑、危險(xiǎn)性小和便于實(shí)現(xiàn)連續(xù)化大生產(chǎn)，因此它已成為有機(jī)硅甲基單體的唯一工 業(yè)生產(chǎn)方法。甲基氯硅烷單體以二甲基二氯硅烷(Me2SiCl2)的用量最大，約占甲基氯硅 烷的90%。因而，如何提高直接法產(chǎn)物中Me2SiCl2的含量一直是研究改進(jìn)的熱點(diǎn)，也是 直接法生產(chǎn)的技術(shù)關(guān)鍵。在流化床反應(yīng)器中，硅粉和銅粉混合形成活性催化劑，隨著反 應(yīng)長(zhǎng)期進(jìn)行，表面沉積物過多使催化劑活性降低，從而導(dǎo)致產(chǎn)率降低，這樣的廢催化劑 需從反應(yīng)器排除而加入新的催化劑以利于反應(yīng)連續(xù)穩(wěn)定進(jìn)行。同時(shí)流化床的氣固分離系 統(tǒng)連續(xù)排出表面污染嚴(yán)重的細(xì)粉，這兩部分廢渣被稱之為廢催化劑。由于廢催化劑平均 粒徑較細(xì)，含有活性高的銅，因此它暴露在空氣中能夠引起氧化甚至燃燒，大量的廢催 化劑如不進(jìn)行妥善處理，就會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染并存在安全隱患。目前，對(duì)于上述的含銅廢催化劑的處理主要有以下幾種方法一、氧化法國內(nèi)有采用H2S04、02、鹽酸等處理廢觸體，可使浸銅率達(dá)到97%，用鐵進(jìn)行 還原，得到純度高于97%的沉淀銅粉，再把含有Fe2+的酸溶液用于酸浸氧化廢催化劑 體。二、深度轉(zhuǎn)化法由于廢催化劑中一般含有70%以上的硅粉還含有10%左右的銅催化劑，利用這 部分硅和銅，通入氯化氫、Cl2、CH3Cl等，可以生成一系列有用的產(chǎn)物，對(duì)于粒徑小于 50 μ m的元素硅在空氣或惰性氣體下加熱15h，然后與氯化氫或CH3Cl反應(yīng)，可生成硅氯 仿或甲基氯硅烷，通入Cl2可制得SiCl4。三、冶煉法對(duì)于粒度很細(xì)難于回收廢催化劑粉塵或者含有鋁等多種雜質(zhì)的硅粉，在溫度 21420°C下，用熔融冶煉法加以提純。四、去活性法去活性法就是為了便于運(yùn)輸和處理，把廢催化劑加工成小球(或形成顆粒)，然 后用有機(jī)粘合劑使小球飽和。以上傳統(tǒng)工藝氧化法和深度轉(zhuǎn)換法存在含酸難處理、設(shè)備投資大，環(huán)境污染嚴(yán) 重，冶煉法又有高溫能耗大等缺點(diǎn)。去活性法僅使廢催化劑失活沒有進(jìn)行回收利用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種投資少、操作簡(jiǎn)單、成本低又環(huán)保的 有機(jī)硅含銅廢催化劑的處置方法。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為有機(jī)硅含銅廢催化劑的處置 方法，其步驟為按照1 4 6的固液比，將有機(jī)含銅廢催化劑浸入盛有濃度為1.2 2.0摩爾/ 升的碳酸銨或碳酸氫銨溶液中，不斷地?cái)嚢瑁?0 60度的溫度下，浸4 8個(gè)小時(shí)， 將浸出液進(jìn)行固液分離，對(duì)分離出來的固相進(jìn)行清洗和干燥，形成含硅的原料，對(duì)分離 后的銅氨溶液進(jìn)行負(fù)壓蒸氨，并回收負(fù)壓蒸氨過程中產(chǎn)生的氨氣和二氧化碳；將負(fù)壓蒸 氨后得到的溶液進(jìn)行過濾，過濾后得到的濾渣中含有堿式碳酸銅和氧化銅，該濾渣經(jīng)過 煅燒，得到主要成分為氧化銅的原料。所述的負(fù)壓蒸氨，其步驟為在所述的銅氨溶液中導(dǎo)入蒸氨的蒸汽，壓力控制 在0.2 0.4Mpa之間，時(shí)間控制在2 4小時(shí)之間。所述的煅燒，溫度為200 400度，時(shí)間在2 4個(gè)小時(shí)之間。將負(fù)壓蒸氨時(shí)生產(chǎn)的氨氣和二氧化碳用水吸收。負(fù)壓蒸氨后得到的溶液過濾后的濾液，其主要成分為水，用于吸收負(fù)壓蒸氨時(shí) 形成的氨氣和二氧化碳。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明的這種氨浸-蒸氨的處置方法，既擯棄以上傳統(tǒng) 工藝中含酸難處理、設(shè)備投資大、高溫能耗大等缺點(diǎn)，整個(gè)工藝流程短、成本低、操作 簡(jiǎn)單，在得到氧化銅和硅粉的同時(shí)，還回收了氨氣，所得硅粉純度較高，可以作為原料 返回有機(jī)硅單體裝置，或者再次冶煉成硅塊。此外，本發(fā)明工藝中氨氣、二氧化碳的回 收液用于返回浸出液，浸出渣無毒性，很好地解決了 “三廢"污染問題，做到無廢氣、 廢水和有害渣排出。具有很好的可操作性和經(jīng)濟(jì)性，易于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化和規(guī)?；a(chǎn)。


圖1是本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明是針對(duì)“直接法”生產(chǎn)有機(jī)硅單體過程中失活廢催化劑和流化床氣固分 離中排出的顆粒形成的有機(jī)含銅廢催化劑進(jìn)行處置的方法。采用X-射線熒光光譜儀檢測(cè)，上述的有機(jī)含銅廢催化劑中含有以下質(zhì)量百分比 的組分
權(quán)利要求
1.有機(jī)硅含銅廢催化劑的處置方法，其步驟為按照1 4 6的固液比，將有機(jī)含銅廢催化劑浸入盛有濃度為1.2 2.0摩爾/升的 碳酸銨或碳酸氫銨的浸出液中，不斷地?cái)嚢?，?0 60度的溫度下，浸4 8個(gè)小時(shí)， 將浸出液進(jìn)行固液分離，對(duì)分離出來的固相進(jìn)行清洗和干燥，形成含硅的原料，對(duì)分離 后的銅氨溶液進(jìn)行負(fù)壓蒸氨，并回收負(fù)壓蒸氨過程中產(chǎn)生的氨氣和二氧化碳；將負(fù)壓蒸 氨后得到的溶液進(jìn)行過濾，過濾后得到的濾渣中含有堿式碳酸銅和氧化銅，該濾渣經(jīng)過 煅燒，得到主要成分為氧化銅的原料。
2.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)硅含銅廢催化劑的處置方法，其特征在于所述的負(fù)壓 蒸氨，其步驟為在所述的銅氨溶液中導(dǎo)入蒸氨的蒸汽，壓力控制在0.2 0.4Mpa之 間，時(shí)間控制在2 4小時(shí)之間。
3.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)硅含銅廢催化劑的處置方法，其特征在于所述的煅 燒，溫度為200 400度，時(shí)間在2 4個(gè)小時(shí)之間。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的有機(jī)硅含銅廢催化劑的處置方法，其特征在于將負(fù) 壓蒸氨時(shí)生產(chǎn)的氨氣和二氧化碳用水吸收，形成碳酸銨。
5.如權(quán)利要求1、2或3所述的有機(jī)硅含銅廢催化劑的處置方法，其特征在于負(fù)壓 蒸氨后得到的溶液過濾后的濾液，其主要成分為水，用于吸收負(fù)壓蒸氨時(shí)形成的氨氣和 二氧化碳，形成碳酸銨。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種投資少、操作簡(jiǎn)單、成本低又環(huán)保的有機(jī)硅含銅廢催化劑的處置方法，其步驟為按照1∶4～6的固液比，將有機(jī)含銅廢催化劑浸入盛有濃度為1.2～2.0摩爾/升的碳酸銨或碳酸氫銨溶液中，不斷地?cái)嚢?，?0～60攝氏度的條件下，浸4～8個(gè)小時(shí)，將浸出液進(jìn)行固液分離，對(duì)分離出來的固相進(jìn)行清洗和干燥，形成含硅的原料，對(duì)分離后的銅氨溶液進(jìn)行負(fù)壓蒸氨，并回收負(fù)壓蒸氨過程中產(chǎn)生的氨氣和二氧化碳；將負(fù)壓蒸氨后得到的溶液進(jìn)行過濾，過濾后得到的濾渣中含有堿式碳酸銅和氧化銅，該濾渣經(jīng)過200～400度2～4個(gè)小時(shí)的煅燒，得到主要成分為氧化銅的原料。本發(fā)明適合于“直接法”生產(chǎn)有機(jī)硅單體過程中失活廢催化劑和流化床氣固分離中排出的顆粒的綜合利用。
文檔編號(hào)C01B33/021GK102020307SQ20101050810
公開日2011年4月20日 申請(qǐng)日期2010年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月15日
發(fā)明者張春宇 申請(qǐng)人:張家港凱納信息技術(shù)有限公司