FCC催化剂中镧和铈的浸取与分离技术

摘要

FCC(Fluid Catalytic Cracking)催化剂是中石油兰州石化催化剂厂的核心产品,在国内外占据很大的市场份额。稀土改性的 FCC催化剂具有活性高、选择性好、稳定性高、较好的再生性能以及抗中毒能力强等特点,在催化裂化装置已得到普遍使用。稀土型FCC催化剂经长时间再生循环使用后,由于多种原因会使催化剂的活性降低,必需补充部分新鲜催化剂,并卸出部分废催化剂来维持催化裂化的稳定活性。卸出的废 FCC催化剂含有铝、铁、镍、钒及稀土和其它少量金属元素及残炭,这类废弃物通常经预处理后直接填埋处理,不仅导致大量可回收稀土资源的浪费,而且一些重金属在土壤中蓄积会造成土壤中毒,从而产生一系列生态环境污染问题。
　　论文由三部分组成。第一部分系统介绍了FCC催化剂的组成、制备、改性技术以及废FCC催化剂的形成过程及原因和对环境的污染;第二部分研究了废FCC催化剂的酸浸取技术,考察了浸取酸种类、浸取酸度、浸取温度、浸取时间、固-液比、催化剂灼烧前处理温度以及搅拌速度对废FCC催化剂中稀土浸出效率的影响;第三部分研究了沉淀分离及纯化酸浸取料液中稀土的技术,利用沉淀酸度条件的不同,用草酸做沉淀剂从酸浸取液中沉淀分离镧和铈,考察了实验条件对分离效率的影响,并对所分离稀土化合物做了进一步纯化。
　　结果表明:在优化条件下,盐酸和硝酸浸取废FCC催化剂中的稀土效果很好,稀土镧铈的浸出率可达到90％;用草酸做沉淀剂,从酸浸取液中沉淀分离镧和铈,经进一步纯化,所得混合稀土氧化物纯度≥95%。实现了在较低成本下较大量地回收稀土,技术水平切合实际生产情况,既可实现废FCC催化剂中镧和铈的回收利用,又有利于保护生态环境和提高企业的经济效益。

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西北师范大学研究生学位论文作者信息

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1 文献综述

1.1 引言

1.2 FCC催化剂的组成及制备

1.2.1 FCC催化剂的组成

1.2.1 FCC催化剂的制备技术

1.3 FCC催化剂的改进

1.3.1 基质、粘合剂的改进技术

1.3.2 Y型分子筛的改性方法

1.3.3 稀土对Y型分子筛的改性

1.4 废FCC催化剂

1.4.1 废FCC催化剂的形成

1.4.2 FCC催化剂的失活原因

1.4.3 废FCC催化剂对环境的污染

1.5 课题项目研究的背景及意义

1.6 工作主要内容

2 废FCC催化剂中镧和铈的酸浸工艺试验研究

2.1 前言

2.2 实验部分

2.2.1实验原料与试剂

2.2.2实验仪器与设备

2.2.3试剂的配制

2.2.4 实验方法

2.3 结果讨论

2.3.1 废FCC催化剂中镧和铈含量分析

2.3.2 硫酸浸取废FCC催化剂中的镧和铈

2.3.3 硝酸浸取废FCC催化剂中镧和铈条件优化

2.4 废FCC催化剂热重分析

2.5 废FCC催化剂在酸浸取前后形貌变化分析

2.6 结论

3 酸浸料液中镧和铈的分离和纯化工艺试验研究

3.1 前言

3.2 实验部分

3.2.1 实验原料和试剂

3.2.2 实验仪器和设备

3.2.3 试验方法

3.3 结果讨论

3.3.1 草酸浓度对酸浸料液中镧和铈分离效果的影响

3.3.2 两种草酸沉淀方法对酸浸料液中镧和铈分离效果对比

3.3.3 草酸沉淀稀土氧化物纯度分析

3.4 结论

参考文献：

攻读硕士期间论文发表及科研情况

致谢