高溫熔融法固化催化裂化廢催化劑重金屬研究

裴旭東，史朋武

(中石化煉化工程(集團)股份有限公司洛陽技術研發中心，河南 洛陽 471000)

催化裂化(FCC)工藝在石油煉制工業中的作用尤為重要，是重質原油輕質化的重要技術手段[1]。反應過程中由于積炭、高溫水蒸氣以及重金屬(Ni、V)沉積等的影響，FCC催化劑容易失活[2]。失活催化劑的重金屬含量高，具有較強的危害性。目前，我國每年報廢的FCC催化劑在100 kt以上[3]。2016年，FCC廢催化劑被歸入《國家危險廢物名錄》中的HW50類危險廢物[4]，屬于有毒性廢催化劑，目前廢FCC催化劑主要采用掩埋廢棄方式進行處理，這種處理方法不僅會造成廢催化劑上有毒有害成分進入環境，威脅人類健康，還會造成重金屬資源的浪費。因此，如何合理有效地處理FCC廢催化劑成為人們關注的焦點。

高溫熔融處置技術[5]通過在危險廢物中添加一種或多種低熔點物質作為助熔劑，以顯著降低其熔融溫度，可將危險廢物與助熔劑按一定比例形成穩定的熔渣，從而實現固體廢物的減重減容和重金屬固化[6]，并且熔渣可以用于建筑材料、路基材料等，進行資源化利用。

目前，高溫熔融處置技術被廣泛應用于垃圾焚燒[7]、污泥處理[8]等。助熔劑的作用是降低熔融處理的難度、加強對重金屬的固化效果，因此選擇合適的助熔劑至關重要。孔令學等[9]研究認為CaO可以影響不同硅鋁比煤灰熔渣黏溫特性，隨著CaO含量的增加，煤灰熔渣由結晶渣先轉變為玻璃體渣后又轉化為結晶渣或塑性渣。姜永海等[10]研究認為SiO2是飛灰熔融處理常用的添加劑，在爐內高溫的條件下，SiO2與飛灰中的化合物會發生礦物相反應，形成新的礦物相，從而降低了重金屬的浸出率。……