[發明專利]一種廢棄脫硝催化劑綜合利用的酸浸還原方法

無效

• 申請號: 201510014516.6
• 申請日: 2015-01-13
• 公開（公告）號: CN104649321A
• 公開（公告）日: 2015-05-27
• 發明（設計）人: 張兵兵;柳少軍;李俊峰;王學偉;張海星;史利濤;賀小五;劉松賀;趙海鵬;于丹丹
• 申請（專利權）人: 漯河興茂鈦業股份有限公司
• 主分類號: C01G31/02
• 分類號: C01G31/02;C01G23/053
• 代理公司: 鄭州科維專利代理有限公司 41102
• 代理人: 張欣棠

技術領域

本發明涉及一種廢棄脫硝催化劑綜合利用的方法，尤其是廢棄脫硝催化劑綜合利用的酸浸還原方法。

背景技術

我國能源結構中，主要以煤炭能源為主，燃燒煤炭就會產生氮氧化物，氮氧化物（NO_x）主要包括NO、NO₂、N₂O等，不僅會形成酸雨，還能導致化學煙霧，危害人類健康，NO_x造成空氣污染越來越引起人們的重視，有關控制排放的法規也在日趨完善。目前，選擇性催化還原（SCR）法被認為是最好的煙氣脫硝技術，具有較高的脫硝效率（可達90%），且技術較為成熟，無二次污染，在國內外得到越來越多的應用。

目前SCR法常用的是高溫催化劑，其以TiO₂為載體，主要成分為V₂O₅-WO₃(MoO₃)等金屬氧化物，這些成分占催化劑總量的90％以上，其余的微量組分根據鍋爐燃用的具體煤種添加。

SCR脫硝催化劑通常采用“2+1”的安裝方式，即先安裝2層催化劑，約3年后再加裝第3層，3年后更換第1層催化劑，此后每2年更換一層催化劑。根據SCR催化劑３年左右的使用壽命來推算，到2015年將有至少27萬ｍ³的廢棄催化劑產生。

大量失效的廢催化劑如何處理、處置已經引起世界各國的高度重視。倘若對這些廢催化劑不加處置而隨意堆置的話，一方面會占用大量的土地資源，增加企業的成本；另一方面催化劑在使用過程當中所吸附的一些有毒、有害物質以及自身所含有的一些金屬元素會由于各種作用而進入到自然環境，特別是水體，給環境帶來嚴重危害；第三方面，廢催化劑丟棄，其中所含有的各種有價金屬資源未能得到回收利用，會造成有效資源的巨大浪費。所以，開展廢催化劑的回收利用既可以變廢為寶，化害為益，還可以解決相應的一系列潛在的環境污染問題，從而帶來可觀的經濟效益和社會效益。

發明內容

本發明的目的是提供一種從廢棄的脫硝催化劑中回收釩組分，采用酸浸還原法將廢棄脫硝催化劑中的五氧化二釩先與其他金屬氧化物分離，進而進行提純，而將分離出五氧化二釩后的物料用于代替鈦鐵礦作為硫酸法生產鈦白粉的原料，實現廢棄脫硝催化劑的綜合利用。

本發明提供的技術方案，具體包括以下工藝步驟：

（1）粉碎：將廢棄脫硝催化劑粉碎至平均粒徑為0.25-0.30mm；

（2）酸浸還原：向步驟（1）所得粉碎后的廢棄脫硝催化劑加入一定濃度的酸液至溶液pH為2-3，然后加入還原劑在90-120℃條件下反應1-3小時，其中廢棄脫硝催化劑與還原劑質量之比為200-350，過濾得到濾液a和濾渣b；

（3）富集：向步驟（2）得到的濾液a中加入堿液，調節pH至4-6，在60-90℃條件下反應60-90min，過濾得到濾渣c；

（4）氧化：向步驟（3）得到的濾渣c中加入一定濃度的硝酸至溶液pH為4-5，加熱至沸騰20-30min，過濾即得到五氧化二釩。

所述步驟（2）中的酸液為硫酸溶液或鹽酸溶液，硫酸溶液來自于硫酸法生產鈦白粉產生的廢硫酸，質量分數為6%-15%，鹽酸溶液來自于氯化法生產鈦白粉產生的廢鹽酸，質量分數為17%-23%。

所述步驟（2）中的還原劑為Na₂SO₃、K₂SO₃、NaHSO₃或KHSO₃。

所述步驟（2）中的濾渣b用于代替鈦鐵礦作為硫酸法生產鈦白粉的原料。

所述步驟（3）中的堿液為氨水、氫氧化鈉或氫氧化鉀。

所述步驟（4）中的硝酸的質量分數為17%-31%。

本發明將廢棄脫硝催化劑中的五氧化二釩與其他金屬氧化物先進行分離，進而進行提純，回收市場需求的五氧化二釩，該方法流程簡單，五氧化二釩純度達到78%，五氧化二釩回收率達到83%；回收五氧化二釩后的濾渣中TiO₂含量≥80%，可以用于代替鈦鐵礦作為硫酸法生產鈦白粉的原料，實現廢棄脫硝催化劑的綜合利用。

具體實施方式

本發明提供一種廢棄脫硝催化劑綜合利用的酸浸還原方法，下面通過具體實施例對本發明做進一步闡述。

實施例1