一、废催化剂
以回收废甲醇为源头经合成气生产甲醇时,催化剂起到非常关键的作用。催化剂中的Cu元素随着反应温度的上高,大部分逐渐以CuO或Cu(OH)2的形式存在,但由于废甲醇中所含S分,在甲醇合成的过程中,会产生一些有毒有害的气体如H2S或SO2等,这些有毒的气体会与合成催化剂中的Cu元素发生化学反应,从而使催化剂发生中毒现象导致失活,失活后的催化剂则无法起到催化作用。
因上述废催化剂中Cu、Zn含量较高,如果使用填埋方法处理这些废催化剂,在资源浪费的同时也造成了环境的重金属污染。如果将失活后的废催化剂中Cu、Zn金属回收利用,在减少工业固废造成环境污染的同时,还提高了资源回收利用率,从而实现可持续发展。
二、废催化剂进行回收利用
对工业固废如化工企业生产过程中产生的废催化剂进行回收利用,是当今环保产业发展的一个重要方向,通过回收利用工业固废使资源得到了循环利用,也为企业增加了一定的经济效益,从而使增强了企业的市场竞争力,并解决了环境污染问题。
近年来,随着化工产业的飞速发展,化工产品产量提升的同时,也产生了大量的工业固废,对自然环境的污染与日俱增。我国在上个世纪的80年代,就开始研究回收利用工业固废。截止目前,工业固废的回收利用研究仍然是化工行业研究的热点问题之一。虽然我国的工业固废回收利用等方面取得了一定的成绩,但与发达国家相比还存在一定差距。
化工行业是产生工业固废较多的行业之一,主要有:煤炭焚烧后产的煤灰、冶炼行业的各类废渣、工业锅炉废渣、煤炭汽化的废渣、金属冶炼废渣、电石渣、采掘尾矿、化工废渣、各类废催化剂等。据调查,我国化工行业所产生的工业固废占总产量的比例在百分之七十五以上。而目前我国在处理和处置工业固废的方法还需要进一步提高,并且相关的产业发展相对滞后,综合利用工业固废方面还存在很多问题。目前,通常采取固化法、高温焚烧、化学方法对工业固废进行综合处置,但综合回收利用率不理想。李传江采用锻烧法处理废催化剂(甲醇合成),使CuCl、ZnO的回收率达到百分之九十以上;严中华利用废合成氨催化剂中所含的α-Fe为还原剂,制备Fe3O4和FeO,所得产品完全达到工业级水平;采用钠化培烧-水溶浸法回收含钨钼废催化剂中的钨钼,回收率达到百分之九十七以上。上述研究者的研究成果距离规模化工业生产还有一定距离。
国外研究工业废催化剂如何回收与利用起步较早。例如美国,环保法规定禁止随便倾倒、掩埋工业固废,否则会产生巨额罚款。美国通过综合性、跨学科的研究,来解决废催化剂如何回收与利用问题,目前已形成了专门的产业来从事工业固废中金属的回收。目前,铂镍钒系催化剂、加氢脱硫系催化剂、脱氢系催化剂、汽车尾气类净化催化剂、石化行业催化剂是回收的废催化剂。通过处理废催化剂,从中获得如铂、钼、钒、钼铁、五氧化二钒、硅藻土等,具有较高的利用价值和较好的经济效益。