有机硅废弃催化剂萃取-反萃取系统的制作方法

有机硅废弃催化剂萃取
‑
反萃取系统
技术领域
1.本实用新型涉及催化剂回收系统技术领域，具体而言，涉及一种有机硅废弃催化剂萃取
‑
反萃取系统。


背景技术：

2.sandmeyer反应、meerwein反应等铜催化反应在有机合成领域具有重要应用，例如用于合成有机硅烷类化合物，但此类反应会导致反应废催化剂含有大量的铜离子。作为一种重金属离子，铜离子会渗透到水体、土壤中会对水体、土壤造成很大的危害，作为固体废弃物，这样会对环境造成很大的危害，为此很多国家都制定了严格的铜离子排放标准，这对铜污染治理技术提出了很高的要求。同时，铜本身又是一种贵重金属，从废催化剂中将其回收具有很高的经济价值。
3.为此，现有技术尝试了不同的方法回收铜离子，以限制铜离子的排放，增加铜离子的回收，但效果都不甚理想。
4.例如采用氢氧化钠将铜离子转化为氢氧化铜，但是由于含铜催化剂废渣中还有大量的其它阳离子也会与氢氧化钠反应，导致氢氧化钠的用量巨大，增加回收成本。
5.再如采用铁粉置换法将铜离子转化成铜，此种方法不仅反应不完全且会使废液引入大量铁离子造成环境污染。
6.采用电镀法也可以得到金属铜，但需要消耗大量的电能，致使该方法在大规模工业生产中很难实施。
7.因此，本领域技术人员需要探索一种新的避免铜离子排放，降低回收成本，并可以在大规模工业生产中实施的铜离子回收系统。


技术实现要素：

8.本实用新型的目的在于提供一种有机硅废弃催化剂萃取
‑
反萃取系统，其能够对有机硅废弃催化剂中的铜离子进行高效回收。
9.本实用新型的实施例通过以下技术方案实现：
10.一种有机硅废弃催化剂萃取
‑
反萃取系统，包括依次连通的磺化装置、萃取装置、反萃取装置和还原装置；磺化装置包括煤油储液罐、浓硫酸储液罐、磺化反应池和水油分离器；萃取装置包括萃取塔；反萃取装置包括反萃取塔；还原装置包括还原反应池和固液分离装置；反萃取塔的油相出料口与萃取塔的进料口连通。
11.进一步地，煤油储液罐通过第一进料管与磺化反应池的进料口连通，浓硫酸储液罐通过第二进料管与磺化反应池的进料口连通；第一进料管上设置有第一进料阀，第二进料管上设置有第二进料阀。
12.进一步地，萃取装置还包括混液池，水油分离器的出料口与混液池的进料口连通，混液池的出料口与萃取塔的进料口连通；反萃取塔的油相出料口通过循环管道与混液池的进料口连通。
13.进一步地，混液池进料口设置有流量监测器。
14.进一步地，混液池内设置有搅拌器。
15.进一步地，萃取塔进料口设置有第三进料阀。
16.进一步地，反萃取塔进料口设置有第四进料阀。
17.进一步地，固液分离装置为过滤器或者离心分离器。
18.本实用新型实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：
19.本实用新型提供了一种有机硅废弃催化剂萃取
‑
反萃取系统，浓硫酸和煤油在磺化装置内进行磺化处理，磺化煤油再在萃取装置中对有机硅废弃催化剂中的铜离子进行萃取，再用稀硫酸在反萃取装置中反萃取得到硫酸铜溶液，硫酸铜溶液在还原装置中被铁粉还原成金属铜；使用本系统，能够催有机硅废弃催化剂中有效的提取铜离子，回收率高，减少了固废物中重金属的含量；并且，反萃取结束后的油相包括磺化煤油和萃取剂，由于反萃取效果好，能够直接进行萃取的循环使用，减少废液，对环境有益；本系统降低了生产成本，可以在大规模工业生产中使用。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
21.图1为本实用新型实施例1提供的有机硅废弃催化剂萃取
‑
反萃取系统的结构示意图。
22.图标：
[0023]1‑
煤油储液罐，2
‑
浓硫酸储液罐，3
‑
磺化反应池，4
‑
水油分离器，5
‑
混液池，6
‑
萃取塔，7
‑
反萃取塔，8
‑
还原反应池，9
‑
固液分离装置，10
‑
第一进料阀，11
‑
第二进料阀，12
‑
流量监测器，13
‑
第三进料阀，14
‑
第四进料阀， 15
‑
循环管道。
具体实施方式
[0024]
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0025]
因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0026]
在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，
因此不能理解为对本发明的限制。
[0027]
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0028]
实施例1
[0029]
如附图1所示，本实施例提供了一种有机硅废弃催化剂萃取
‑
反萃取系统，包括依次连通的磺化装置、萃取装置、反萃取装置和还原装置；磺化装置包括煤油储液罐1、浓硫酸储液罐2、磺化反应池3和水油分离器4；萃取装置包括萃取塔6；反萃取装置包括反萃取塔7；还原装置包括还原反应池8和固液分离装置9；反萃取塔7的油相出料口与萃取塔6的进料口连通。
[0030]
浓硫酸和煤油在磺化装置内进行磺化处理，磺化煤油再在萃取装置中对有机硅废弃催化剂中的铜离子进行萃取，再用稀硫酸在反萃取装置中反萃取得到硫酸铜溶液，硫酸铜溶液在还原装置中被铁粉还原成金属铜；使用本系统，能够催有机硅废弃催化剂中有效的提取铜离子，回收率高，减少了固废物中重金属的含量；并且，反萃取结束后的油相包括磺化煤油和萃取剂，由于反萃取效果好，能够直接进行萃取的循环使用，减少废液，对环境有益；本系统降低了生产成本，可以在大规模工业生产中使用。
[0031]
本实施例中，煤油储液罐1通过第一进料管与磺化反应池3的进料口连通，浓硫酸储液罐2通过第二进料管与磺化反应池3的进料口连通；第一进料管上设置有第一进料阀10，第二进料管上设置有第二进料阀11。
[0032]
通过第一进料阀10和第二进料阀11能够对浓硫酸和煤油的进料速度进行控制，使得浓硫酸与煤油的进料比例固定，制作出的磺化煤油质量稳定，保证萃取效果。具体的，煤油和浓硫酸的体积比为8：2。
[0033]
本实施例中，萃取装置还包括混液池5，水油分离器4的出料口与混液池5的进料口连通，混液池5的出料口与萃取塔6的进料口连通；反萃取塔7的油相出料口通过循环管道15与混液池5的进料口连通。
[0034]
磺化煤油和萃取剂在混液池5中混合，混合之后再进入到萃取塔6中，提前混合煤油和萃取剂提高了萃取效果；反萃取塔7中流出的油相通过循环管道15回到混液池5中，和混合后的磺化煤油和萃取剂一起重新进入萃取塔6中被利用。
[0035]
本实施例中，混液池5进料口设置有流量监测器12。流量监测器12能够对流进混液池5的磺化煤油的流量进行检测，从而能够根据磺化煤油的进料速度确定萃取剂的投料速度，使得磺化煤油和萃取剂的比例稳定。
[0036]
本实施例中，混液池5内设置有搅拌器。搅拌器使得混液池5中的磺化煤油和萃取剂的混液效果更好，使得萃取效果更稳定。
[0037]
本实施例中，萃取塔6进料口设置有第三进料阀13。通过调节第三进料阀13能够调节混合后的磺化煤油和萃取剂的进料速度。
[0038]
本实施例中，反萃取塔7进料口设置有第四进料阀14。通过调节第四进料阀14能够调节萃取了铜离子之后的磺化煤油进入反萃取塔7的速度。
[0039]
本实施例中，固液分离装置9为过滤器或者离心分离器。在还原反应池8中铁粉和硫酸铜溶液发生反应，置换出铜单质，还原反应池8中的液体流通到过滤装置中，过滤器和离心分离器均能对还原反应后的金属铜和盐溶液进行分离，取得金属铜。
[0040]
综上所述，本实施例提供的有机硅废弃催化剂萃取
‑
反萃取系统，能够高效回收有机硅废弃催化剂中的铜离子，其中的萃取液能够循环使用，降低了生产成本，减少了环境污染。
[0041]
以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。