[發明專利]一種從廢棄SCR催化劑中回收重金屬的系統及其處理方法

有效

• 申請號: 201610010045.6
• 申請日: 2016-01-07
• 公開（公告）號: CN106947864B
• 公開（公告）日: 2019-06-04
• 發明（設計）人: 寧朋歌;王青杰;曹宏斌
• 申請（專利權）人: 中國科學院過程工程研究所
• 主分類號: C22B7/00
• 分類號: C22B7/00;C22B34/22;C22B34/34;C22B34/36;C22B43/00;C22B13/00;C22B61/00;C22B30/04
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟;侯瀟瀟

本發明提供了一種從廢棄SCR催化劑中回收重金屬的系統及其處理方法，所述系統包括洗脫系統、廢水處理系統和廢固處理系統，其中，洗脫系統的液相出口與廢水處理系統相連，洗脫系統的固相出口與廢固處理系統相連。廢棄SCR催化劑經本發明所述的洗脫系統除表面積塵，經廢固處理系統回收高純五氧化二釩和鉬酸鈉，實現釩、鎢、鉬高效分離。其工藝廢水及洗脫廢水經廢水處理系統中的磁性納米吸附劑富集，大幅提高廢水中有毒有害金屬回收資源化價值，可回收污水中砷、汞、鉻、鉈等金屬。廢固處理系統浸出渣二氧化鈦回用作為廢水處理系統中磁性吸附劑載體。該工藝無二次廢渣、廢水排出，可達到煙氣脫硝產業鏈中各種物質閉路循環的良好效果。

技術領域

本發明屬于廢棄SCR催化劑回收技術領域，涉及一種從廢棄SCR催化劑中回收重金屬的系統及其處理方法，尤其涉及對廢棄SCR催化劑富含以及表面攜帶的重金屬進行回收的系統及其處理方法。

背景技術

我國是以火力發電為主的能源消耗大國，在煤燃燒過程中產生大量氮氧化物(NO_x)。該種化合物是大氣環境的主要污染物之一，給全球生態環境和人類生活帶來嚴重危害。為控制氮氧化合物的排放，國家環保部規定當火電廠采用低氮燃燒技術后，氮氧化物排放濃度不滿足總量控制要求時應建設煙氣脫硝設備。選擇性催化還原(SCR)技術因脫硝效率高而被國內外電廠廣泛應用。

燃煤電站SCR系統的催化劑是系統的核心。催化劑的初投資成本約占項目投資的40～60％，因此催化劑一旦失效，將造成脫硝系統成本的極劇增加。此外，SCR催化劑本身含有大量的重金屬，如釩、鎢、鉬和鈦，其表面積塵中還含有砷、汞、鈹、鉈等大量有毒重金屬。如不進行回收利用，該廢棄催化劑將嚴重污染環境。因此，隨著國內廢棄SCR催化劑數量的急劇增多，對該種資源的回收利用意義重大。

我國處理廢舊SCR催化劑起步較晚，CN 102936049A提出一種從廢棄SCR催化劑中提取鎢、鈦、釩的方法，該方法將廢棄SCR催化劑粉碎并加入強堿溶液進行反應，過濾分離后將強酸加入鎢酸鈉、釩酸鈉混合溶液中反應得鎢酸和鈉鹽、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催化劑中反應得硫酸氧鈦溶液和鋁渣等固體，繼 續在硫酸氧鈦溶液中加入水進行水解得鈦酸和廢酸溶液，最后將得到的釩酸銨、鎢酸、鈦酸分別進行煅燒即可獲得五氧化二釩、三氧化鎢和二氧化鈦。CN103508491A公開了一種廢棄蜂窩式脫硝催化劑再生和資源化利用方法，該方法采用鈉化焙燒，然后水解焙燒料同樣得到含重金屬酸的浸出液。

以上方法均從SCR催化劑中提取出釩、鎢和鈦等重金屬，且對設備要求低。但上述工藝僅能處理回收鈦、釩和鎢等含量較多的重金屬，其他重金屬則進入了排放廢水中。導致表面上是在回收某種重金屬，實則造成了更嚴重的二次污染。國內也有部分廠家采用沉淀法對該工藝廢水進行處理，雖然實現減排污水，卻產生了金屬沉淀，再次造成二次有毒廢渣。且消耗大量酸堿，生產效率低下。

發明內容

針對現有技術中存在的不足，本發明提供了一種從廢棄SCR催化劑中回收重金屬的系統及其處理方法，所述系統及方法在回收廢棄的SCR催化劑中的貴金屬釩、鎢以及鉬的同時，處理工藝產生的廢水，通過磁富集實現廢水中重金屬濃度的大幅濃縮，進而進行分類回收。既實現了廢棄物資源化利用，又不產生二次污染廢水及廢渣。同時回收了高純的釩和鉬，可用于價格昂貴的SCR催化劑再生產。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

第一方面，本發明提供了一種從廢棄SCR催化劑中回收重金屬的系統，所述系統包括洗脫系統、廢水處理系統和廢固處理系統，其中，洗脫系統的液相出口與廢水處理系統相連，洗脫系統的固相出口與廢固處理系統相連。

以下作為本發明優選的技術方案，但不作為本發明提供的技術方案的限制，通過以下技術方案，可以更好的達到和實現本發明的技術目的和有益效果。

作為本發明優選的技術方案，所述廢水處理系統包括過濾裝置、磁富集裝置、聯合分離器和固相污泥處理系統；