21504

21504

بازيابي موليبدن، واناديوم و نيكل از كاتاليست مستعمل صنايع پتروشيمي

كارشناسي ارشد

استخراج فلزات

1395

1398/4/25

دكتر ذاكري - دكتر عادلي

مواد و متالورژي

در ميان پسماندهاي مختلف صنعتي، كاتاليست‌هاي مستعمل صنايع پتروشيمي حاوي تركيبات فلزات سنگيني بوده كه دفع نامناسب اين فلزات يك عامل جدي در آلودگي محيط زيست است. علاوه بر اين، كاتاليستهاي مستعمل به عنوان منبع ثانويه براي بازيابي اين فلزات بشمار مي‌روند. از اينرو توجه بسياري از محققين به سمت توسعه فرايندهاي بازيابي فلزات با ارزش از اين نوع كاتاليست‌ها جلب شده است، بازيابي هيدرومتالورژي به دلايلي از جمله مصرف انرژي پايين‌تر و توليد آلاينده‌هاي كم‌تر نسبت به ساير روش‌ها مورد توجه صنايع بازيافت فلزي قرارگرفته است. دركار حاضر نمونه¬اي از كاتاليست مستعمل صنايع پتروشيمي با پايه آلومينا مورد استفاده قرار گرفت كه حاوي عناصر موليبدن، واناديوم و نيكل است و در واحد RCD پتروشيمي براي حذف گوگرد از برش هاي نفتي مورد استفاده قرار مي‌گيرد. به منظور بازيابي عناصر ارزشمند كاتاليست يك بار در محلول آب اكسيژنه و بار ديگر در محلول اگزاليك اسيد ليچينگ شد. پارامترهاي غلظت محلول ليچينگ و دماي فروشويي در هردو محلول با استفاده از طرح 3 سطحي با 4 بار تكرار نقطه مركزي مورد بررسي قرار گرفت و در هر آزمايش درصد بازيابي موليبدن، واناديوم، نيكل و آلومينيوم به عنوان پاسخها محاسبه شدند و از طريق تجزيه و تحليل آماري به هر پاسخ مدلي برازش گرديد. شرايط بهينه (دماي ℃ 80، غلظت mol/lit 5/1 محلول اگزاليك اسيد، مدت زمان ليچينگ 3 ساعت، نسبت جامد به مايع g/lit 2 و دور همزني rpm 800) منجر به انحلال 93 % واناديوم ، 72% موليبدن ، %43 نيكل و %79 الومينيوم شد، همچنين ليچينگ در شرايط بهينه ( دماي ℃ 70، غلظت mol/lit 5/1 محلول آب اكسيژنه، به مدت زمان 3 ساعت، نسبت جامد به مايع g/lit 2 و دور همزني rpm 800) منجر به انحلال 64 % واناديوم ، 92% موليبدن ، %83 نيكل و %6 آلومينيوم شد. در نهايت با توجه به ليچينگ انتخابي با حلال آب اكسيژنه و عدم انحلال آلومينا و ورود آن به محلول دوم، با هدف بيشينه انحلال موليبدن و واناديوم ليچينگ دو مرحله‌اي انجام شد، ليچينگ مرحله اول طبق شرايط بهينه در محلول اگزاليك اسيد و سپس پسماند باقيمانده در محلول دوم طبق شرايط بهينه محلول آب اكسيژنه ليچينگ شد كه منجر به انحلال 99% واناديوم و 96% موليبدن شد.

1398/10/10

Recovery of Molybdenum, Vanadium and Nickle from Spent Catalyst of Petrochemical Industries

7/15/2020 12:00:00 AM

Among the various industrial wastes, the spent catalysts used in the petrochemical industry contain heavy metal compounds, and the disposed of these metals is hurmful for environment spent, furthermore petrochemical catalysts can be considered significant secondary resources because of its rare metal content. Therefore many of researchers has been attracted to development processes to recovery of this valuable metals, Hydrometallurgy recovery has been considered as an environmentally friendly method for some reason, including low energy consumption and reduction of environmental pollution. In the present work spent catalyst Mo, V, Ni /Al2O3 has been studied. then in order to recovery valuable metal leaching test was performed in oxalic acid and hydrogen peroxide agent. This process was studied using a 3 level design with 4 repetitions to describe the effect of variables, leaching temperature and leachant concentration. The concentrate from each test were analyzed to determine Ni, V, Mo, Al content as well as Ni, Mo, V and Al recovery as response variables. From statistical analysis of data, a polynomial model was fitted to each response and by numerical optimization, (H2C2O4 concentration of 1. 5mol/L, leaching temperature of 80 °C, solid -to- liquid (S/ L) ratio of 2 g/L, speed of stirrer 800 rpm and leaching time of 3 h) 72% of Mo, 93% of V,43% Ni and 79% Al was dissolved into the liquid phase and Under the optimal leaching conditions (H2O2 concentration of 1/5 mol/L, leaching temperature of 70 °C, solid -to- liquid (S/ L) ratio of 2 g/L, speed of stirrer 800 rpm and leaching time of 3 h) 92% of Mo, 64% of V,83% Ni and 6% Al was dissolved into the liquid phase. Finally according to selective leaching with H2O2 solvent and insolubilization of alumina into the second solution with the goal of maximizing the dissolution of molybdenum and vanadium a two stage leaching was performed, first stage under optimal conditions in the oxalic acid solution and then the residual residue in the second solution, under optimum conditions in the hydrogen peroxide solution was leachate which resulted to dissolution of 99% vanadium and 96% molybdenum.