[發(fā)明專利]一種廢棄脫硝催化劑資源化的方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410357051.X
• 申請(qǐng)日: 2014-07-25
• 公開（公告）號(hào): CN104099476A
• 公開（公告）日: 2014-10-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林德海;李冬芳;宋寶華;馬帥;朱彤;王新宇;于健福
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中節(jié)能六合天融環(huán)保科技有限公司
• 主分類號(hào): C22B7/00
• 分類號(hào): C22B7/00
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技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及一種廢棄脫硝催化劑資源化的方法，具體涉及一種從含有釩鎢鈦金屬氧化物催化劑中分別回收釩、鎢、鈦金屬氧化物的方法。

背景技術(shù)：

煙氣脫硝催化劑的組成主要是TiO₂、WO₃、V₂O₅，同時(shí)含有其他Si，Al，Ca，F(xiàn)e，Sr，Zr，K，Na離子和其金屬氧化物。脫硝催化劑的主要活性組分為V₂O₅，提供脫硝反應(yīng)活性位。V₂O₅是有毒物質(zhì)，國(guó)家危險(xiǎn)廢棄物名錄中V₂O₅的序號(hào)方式412，CAS號(hào)是1314-62-1，UN號(hào)是2862。同時(shí)，經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間使用，廢棄的脫硝催化劑表面會(huì)富集砷、汞、鎘和鉻等來自煙灰的重金屬，采用填埋等簡(jiǎn)單的方式處理不僅浪費(fèi)資源，更會(huì)造成土壤和地下水等的污染。據(jù)預(yù)測(cè)，從2012年開始，全國(guó)每年會(huì)產(chǎn)生10萬立方米左右的廢棄脫硝催化劑。

針對(duì)廢棄脫硝催化劑可能產(chǎn)生的危害，2010年1月27日環(huán)保部發(fā)布的《火電廠氮氧化物防治技術(shù)政策》(環(huán)發(fā)[2010]10號(hào))中明確提出：失活催化劑應(yīng)優(yōu)先進(jìn)行再生處理，無法再生的應(yīng)進(jìn)行無害化處理，鼓勵(lì)低成本高性能催化劑原料、新型催化劑和失活催化劑的再生與安全處置技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用，電廠對(duì)失活且不可再生的催化劑應(yīng)嚴(yán)格按照國(guó)家危險(xiǎn)廢物處理處置的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行管理。

根據(jù)國(guó)家政策，失活催化劑應(yīng)該優(yōu)先進(jìn)行無害化處理，通過一系列的步驟將廢棄脫硝催化劑中的有價(jià)金屬元素提取出來，不僅降低了廢棄脫硝催化劑的危害，而且有一定的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，是處理廢棄脫硝催化劑的有效方式。目前與回收廢棄脫硝催化劑中氧化物相關(guān)的專利情況如下：

中國(guó)專利CN101921916A描述了“一種從廢棄脫硝催化劑中回收三氧化鎢和釩酸銨的方法”，將SCR脫硝催化劑粉碎、過篩后制成催化劑粉末，摻入碳酸鈉后充分?jǐn)嚢杈鶆颍缓箪褵⒎鬯椤⑦^篩，再經(jīng)過溫水溶解，得到含有Na₂WO₄和NaVO₃的溶液。再經(jīng)調(diào)節(jié)pH值和沉淀劑沉淀后得到釩酸銨和鎢酸銨，鎢酸銨經(jīng)過焙燒可以得到三氧化鎢。該專利雖然可以回收催化劑中的鎢和釩，但是使用的高溫焙燒的方法，造成能源的浪費(fèi)，使回收成本較高。

中國(guó)專利CN103484678A描述了“一種從釩鎢鈦基催化劑中回收釩、鎢、鈦的方法”，將催化劑制備成粒徑小于100目的粉末，加入濃堿液，加熱使釩、鎢和鈦與堿反應(yīng)，生成微溶性的鈦酸鹽，水溶性的釩酸鹽和鎢酸鹽；過濾后得到鈦酸鹽濾餅，濾餅可制得鈦酸鹽或鈦酸；濾液中加入銨鹽析出釩酸銨，過濾得到釩酸銨和新濾液；新濾液中加入濃酸制得固體鎢酸。該專利使用硫酸法回收鈦白粉，工藝比較成熟，但是會(huì)產(chǎn)生廢水、廢氣和廢渣，是國(guó)家不鼓勵(lì)的技術(shù)方法。

中國(guó)專利CN102936049A描述一種“從廢棄SCR催化劑中提取釩、鎢、鈦的方法”，先將廢棄的SCR催化劑粉碎并加入強(qiáng)堿溶液反應(yīng)，過濾分離后將強(qiáng)酸加入鎢酸鈉、釩酸鈉混合溶液中反應(yīng)得鎢酸和鈉鹽、釩酸混合溶液，并將鈉鹽、釩酸混合溶液的pH值調(diào)至沉淀析出得釩酸銨，再將硫酸加入脫鎢、釩的SCR催化劑中反應(yīng)得硫酸氧鈦溶液和鋁渣等固體，繼續(xù)在硫酸氧鈦溶液中加水水解得鈦酸和廢酸溶液，最后將得到的釩酸銨、鎢酸、鈦酸分別煅燒即可獲得五氧化二釩、三氧化鎢和二氧化鈦。該專利同樣采用硫酸法回收鈦白粉，是國(guó)家不提倡的技術(shù)方法。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有回收技術(shù)的不足，提出一種廢棄脫硝催化劑資源化的方法，采用強(qiáng)堿溶液浸漬的方法提取催化劑中的鎢和釩元素，采用氯化法提取鈦白粉，減少“三廢”，提高經(jīng)濟(jì)性，加強(qiáng)可操作性。

本發(fā)明提供的一種廢棄脫硝催化劑資源化的方法，其工藝步驟如下：

(1)廢棄脫硝催化劑經(jīng)過負(fù)壓除塵器吹掃、清灰后，使用顎式破碎機(jī)破碎，然后使用粉碎機(jī)粉碎成100～200目的粉末；

(2)將廢棄脫硝催化劑粉末加入到質(zhì)量百分比為30～50％的強(qiáng)堿溶液中，同時(shí)加入1～3％的雙氧水溶液，在溫度80～120℃，攪拌速度500～1500轉(zhuǎn)/分鐘條件下反應(yīng)4～6小時(shí)，經(jīng)過離心分離得到富鈦料和含有釩酸鈉、鎢酸鈉、硅酸鈉和偏鋁酸鈉的溶液，廢棄脫硝催化劑粉末和強(qiáng)堿的質(zhì)量比為1∶1～4∶1；