[發明專利]一種SCR脫硝廢催化劑有價金屬堿性萃取回收裝置及工藝

有效

• 申請號: 201611127614.1
• 申請日: 2016-12-09
• 公開（公告）號: CN106435197B
• 公開（公告）日: 2018-03-20
• 發明（設計）人: 韓長民;趙紅;鄒佳佳;石峰
• 申請（專利權）人: 武漢凱迪電力環保有限公司
• 主分類號: C22B7/00
• 分類號: C22B7/00;C22B34/12;C22B34/22;C22B34/36
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司42102
• 代理人: 唐萬榮,王淳景

技術領域

本發明屬于工業固體廢棄物處理技術領域，涉及一種SCR脫硝廢催化劑資源化處理技術，具體涉及一種SCR脫硝廢催化劑有價金屬堿性萃取回收裝置及工藝。

背景技術

選擇性催化還原法(SCR)是目前火力發電廠煙氣脫硝的主流技術，是目前脫硝效率最高、最為成熟、應用最多的脫硝技術。該技術廣泛采用以TiO₂為載體，以WO₃、V₂O₅等稀有金屬氧化物為活性成分的催化劑。

SCR脫硝催化劑經過幾年的使用后，其活性下降至一定程度，不能滿足SCR脫硝要求，從而必須進行再生或更換。再生可以延長催化劑的使用壽命，但催化劑終究會因為結構損壞等原因不能無限期的再生而廢棄。SCR脫硝廢催化劑是一種對環境有害的污染物，已被列入《國家危險廢物名錄》，但是這種廢催化劑含有鎢、釩和鈦等有價金屬。目前市場主流SCR脫硝催化劑中含WO₃約2～10％、V₂O₅約1％～5％、TiO₂約70～90％，從資源回收的角度，SCR脫硝廢催化劑是一種寶貴資源，回收其中的鎢、釩和鈦可以產生可觀的經濟效益，同時經過處理廢催化劑由危險固廢轉變為鎢、釩、鈦的產品再次利用，具有良好的環境效益。

對SCR脫硝廢催化劑中有價金屬的回收，國外起步較早，如美國、德國和日本等，目前一般先采用“氧化焙燒—堿浸”使鎢、釩進入浸出液，然后主要采用離子交換法或酸性萃取法提取鎢，上述方法存在廢水排放量大、試劑消耗高等缺點。這些技術相對比較落后，究其原因，一方面是由于我國鎢礦儲量居世界第一，我國鎢的冶煉技術在國際上處于領先地位；另一方面，相對于鎢礦而言，SCR脫硝廢催化劑含鎢的總量占比較小。

國內廢催化劑回收行業起步較晚，對SCR脫硝廢催化劑的回收關注較少。中國發明專利申請CN104384167A、CN104772318A均公開了一種先用酸浸提釩、再用堿浸提鎢分步提取鎢釩的SCR脫硝廢催化劑回收方法，這種方法不僅酸堿試劑消耗量大，而且浸出率較低。中國發明專利申請CN103160690B、CN103484678A均公開了一種先用堿浸提取鎢釩、再用銨鹽和濃酸分別從浸出液中沉淀偏釩酸銨和鎢酸的SCR脫硝廢催化劑回收方法，這種方法不僅要消耗大量的酸，而且鎢釩容易共沉，導致分離效果差、產品收率低。中國專利CN104862485A公開了一種先通過焙燒浸出提取鎢釩，再通過酸性萃取從浸出液中提取鎢的SCR脫硝廢催化劑回收方法，鎢釩分離效果較好，但酸性萃取對P、Si等雜質的去除效果差，且浸出液呈堿性，調節pH值需消耗大量的酸，酸堿中和產生大量的廢水。后面兩種方法先通過浸出同時提取鎢釩，再用傳統的沉淀法或酸性萃取分離鎢釩，雖然浸出率較高，但在鎢釩分離時存在不足。

中國發明專利申請CN104263946A公開了一種采用堿性萃取工藝從SCR脫硝廢催化劑中回收鎢、釩和鈦的方法，先通過Na₂CO₃燒結+水浸同時提取鎢釩，然后采用堿性萃取依次萃取鎢、釩，鈦留在浸出渣中得到富鈦料，實現了鎢、釩、鈦的分離。堿性萃取可以在堿性條件下同時實現鎢、釩的分離和鎢、釩與P、Si等雜質的分離，克服了傳統分離方法中鎢釩分離和除雜效果差、酸堿試劑消耗大、廢水量大等不足，但是，該方法采用Na₂CO₃燒結+水浸的方式浸出鎢釩，燒結過程耗能較多且產生少量廢氣，燒結所用的堿難以回用，所得浸出液中鎢釩濃度偏低，后續堿性萃鎢、萃釩前仍需采用少量酸堿試劑調節pH值，而消耗一部分酸堿試劑。

中國發明專利申請CN104760998A公開了一種基于SCR脫硝廢催化劑的含鎢溶液的鎢回收方法，它采用堿性萃取從SCR脫硝廢催化劑的堿浸液中提取鎢，最終得到的偏鎢酸銨或三氧化鎢的純度均可達到98％以上，但該方法僅對鎢進行回收，一方面SCR脫硝廢催化劑中的釩、鈦等有價金屬沒有得到充分利用，另一方面堿性萃取的萃余液中含有釩等有毒金屬，不妥善處置會產生新的污染源。由此可見，堿性萃取相比傳統方法在鎢釩分離效果上有很大提升，但現有工藝在清潔節能和鎢、釩、鈦資源的綜合回收方面仍存在不足。

綜上可知，針對SCR脫硝廢催化劑有價金屬回收，目前脫硝廢催化劑回收工藝中存在以下問題：

1、酸堿試劑消耗大、浸出率低；

2、鎢釩分離效率低、除雜效果差、酸堿中和產生大量廢水；