廢加氫脫硫觸媒中有價金屬之資源化研究

Translated title of the thesis: Recovery of Valuable Metals from Spent Hydrodesulfurization Catalysts
  • 翁 筱涵

Student thesis: Master's Thesis

Abstract

由於科技進步,對於燃料油之需求與日俱增,但隨著環保意識抬頭,對於燃燒燃料所產生之廢棄汙染物處理方式更加重視,因此,在燃料製造過程中加入加氫脫硫(Hydrodesulfurization,HDS)製程,以減少對於環境之汙染。在加氫脫硫製程中所需之觸媒(catalysts)材料需定期更換,故導致國內每年生產約10 000~12 000公噸之廢加氫脫硫觸媒,其中包含?多在過程中吸附於觸媒上之有價金屬,如釩(Vanadium)、鉬(Molybdenum)、鎳(Nickel),若能將廢觸媒資源化,即可解決棘手的廢棄物問題,更可同時回收有價金屬。 本研究使用硫酸浸漬經熱處理之廢HDS觸媒,使有價金屬溶解於浸漬液中,在使用離子交換法處理溶液中之金屬離子,達到分離與純化有價金屬的目的。廢觸媒於4N硫酸浸漬持溫80℃、3小時可得浸漬液作為後續離子交換之進料,其溶液pH值為0 49。所得浸漬液中釩之浸出率可達95 63%,鉬之浸出率為99 23%,鎳之浸出率為87 46%,鋁之浸出率為30 48%。利用此浸漬液依序分離鉬、釩及鎳。首先分離鉬時使用IRA900Cl樹脂,以進料流速7 B V /hr 、進料pH=0 49進行管柱離子交換,可處理進料體積約100 B V ,接著使用3 M NaOH進行脫附,鉬回收率可達91 22%,富集鉬離子之脫附液添加硝酸後可沉澱出三氧化鉬(MoO3)產品,其沉澱率達98 94%。分離釩時利用陰離子及陽離子樹脂來進行吸附,陰離子形態的釩為使用強鹼性陰離子樹脂IRA900Cl進行吸附,其溶液pH值以NaOH調整為1 8,進料流速固定為2 0 B V /hr ,可處理進料體積約90 B V ,接著使用6 N H2SO4進行脫附,釩之回收率可高達98 05%。陽離子形態的釩則使用陽離子螯合型樹脂IRC748於pH=2 1、進料流速為4 0 B V /hr 條件下可處理進料體積約15 B V ,使用3 N HCl脫附,釩回收率可達99 28%。富集釩離子之脫附液添加氨水可產生VO(OH)2沉澱,經過高溫氧化焙燒後可得氧化釩(V2O5)產品,沉澱率達99 5%。分離鎳則利用已分離鉬及釩之交換尾液,並維持溶液之pH值(pH=2 1) 使用螯合型樹脂M4195為吸附劑,並將進料流速控制為2 0 B V /hr 進行管柱離子交換,可處理進料體積約60 B V ,使用3 N HCl脫附,Ni回收率可達95 10%。
Date of Award2015 Jun 16
Original languageChinese
SupervisorYun-Hwei Shen (Supervisor)

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廢加氫脫硫觸媒中有價金屬之資源化研究
筱涵, 翁. (Author). 2015 Jun 16

Student thesis: Master's Thesis