СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ПОТЕРЯВШЕГО АКТИВНОСТЬ Советский патент 1972 года по МПК B01J23/92 B01J23/94 

Изобретение относится к способам утилизации отработанного катализатора, содержащего сульфиды вольфрама и никеля и используемого в нефтехимическом производстве с целью извлечения из него ценных компонентов, свободных от соединений серы.

Известен способ переработки потерявшего активность катализатора нутем восстановительной плавки с введением добавок, содержащих железо, кремний и кальций. В качестве таких добавок используют сплав железа с кремнием и кальцием - ферросиликокальций. Недостаток известного способа состоит в том, что применяемый ферросиликокальций получают из извести и ферросилиция проплавлением в электропечи, что усложняет технологию, повышает стоимость сплава. Кроме того, исходные материалы загружаются в смеси, что приводит к окислению кремния и кальция ферросиликокальция в период проплавления катализатора. При таком ведении процесса кремний используется на 50-60%.

С целью устранения этих недостатков по предлагаемому способу отработанный катализатор проплавляют с известью в соотношении 1 : 0,05-0,3 с последующим введением в расплав ферросилиция с содержанием кремния 40-80 вес. % при соотношении 0,05-0,3 к весу катализатора.

В процессе расплавления катализатора, используемого в нефтехимической промышленности и содержащего (в %): 21,3 WSo, 1,08 SiOz, 3,2 NiS; 18,6 потери при прокалпвании, остальное глинозем, вместе с известью в соотношении 1 : 0,05-0,3 получают пзвестковоглмноземнстый расплав с содержанием WSa 15-20%. Затем за 20-80 мин до выпуска в расплав вводят ферросилиций с содержанием кремнпя 40-80 вес. % или скгесь 75%-пого ферросилиция и железпой стружки.

При этом происходит восстановление вольфрама в сплав по реакции:

VJS, + Si + 2СаО + 2CaS + SiO,

Сера преимущественно удаляется в виде шлака. Переход серы из сплава в шлак усиливается вследствие получения сплава с содержанием кремния 5-30%. При таком содержании кремния вольфрам и железо образуют прочные химические соедипеппя - силициды вольфрама и железа, в которых сера практически не растворяется. При уменьшении количества ферросилиция

и извести до менее 0,05% от веса катализатора в сплаве увеличивается содерл ание серы, что делает его непригодным для легирования стали. При увеличении количества ферросилиция до более 0,3% от веса каталиния более 30%, что затрудняет легирование низкокреынистых марок стали.

Через 20-80 мин после введения ферросилиция до 50% иолученного сплава и шлак выпускают в изложницу. Выпуск из печи менее половины получеппого из шихты сплава позволяет образовать на подине сплав с высоким содержапнем вольфрама (55-70%) и низким содержанием кремния (менее 5%) и серы (менее 0,15%).

Переходу серы из шлака в сплав, расположенный на подине, нрепятствует высококредигистый, более легкий сплав, находящийся в контакте со шлаком.

Сплав, содержащий 2-30% Si, 20- 70% W, остальное железо и сопутствующие примеси, используют для легирования стали.

Пример. В полупромышлепной печи мощностью 1,14 мва, футерованной угольными блоками, расплавляют 800 кг катализатора, содержащего (в %): 21,3 WSs, 3,2 NiS, 16,8 потерн при прокаливаиии, остальное глинозем, и 200 кг извести с содержанием СаО 92%. За 30 лшн до выпуска в расплав вводят 120 кг 75%-ного ферросплпцня и 90 кг железной стружки, применяемой для снижения содержания вольфрама в сплаве.

Па плавку (продолжительность которой 3 час) расходуют 2117 квт-ч электроэнергии. Всего проводят 11 плавок.

Получают шлак, содержащий (в %): 11,82

SiO,, 0,83 FeO 39,27 АЬОз, 35,32 СаО, 8,34 MgO, 0,06 Ni, 4,10 S и 0,05 WOa.

Сплав, выпускаемый из печи, содержит (в %): 24,84 W, 12,90 Si, 0,17 С, 0,03 S, 10,38 Ni, 0,24 Мп, 0,033 Р, 0,02 Си, 0,05 Sn, 0,03 AS, 0,40 Mo. В сплаве, полученном в виде твердого блока, который извлекают но окончании переработки катализатора, содержится (в %): 59,52 W, 2,11 Si, 0,17 Мп,

0,016 Р, 0,11 S, 0,02 Си, 4,0 N4, 0,01 AS, 0,2 Mo.

Сплав используют для выплавки стали марки 18ХНВА, легированной вольфрамом и никелем.

Извлечение вольфрама в сплав составляет 99,3%, использование кремния 89%.

Предмет изобретения

Способ переработки потерявшего активность катализатора, содержащего сульфиды вольфрама и никеля, путем восстановительной плавки с введением в состав шихты добавок, содержащих железо, кремний и кальций, отличающийся тем, что, с целью наиболее полного извлечения ценных компонентов и снижения угара кремния, отработанный катализатор проплавляют с известью в соотношении 1 : 0,05--0,3 с последующим введением в расплав ферросилиция с содержанием кремния 40-80 вес. % при соотношении 0,05-0,3 к весу катализатора.