[發明專利]一種從廢SCR催化劑中綠色回收再生Fe2

有效

• 申請號: 201710716895.2
• 申請日: 2017-08-21
• 公開（公告）號: CN107583646B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 章啟軍;吳玉鋒;李彬;左鐵鏞
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: B01J23/745
• 分類號: B01J23/745;B01J37/08;B01J37/10
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 張立改

一種從廢SCR催化劑中綠色回收再生Fesubgt;2/subgt;Osubgt;3/subgt;/TiOsubgt;2/subgt;光催化劑的方法，屬于固體危廢資源化技術領域。包括以下步驟：(1)廢SCR催化劑的預處理；(2)NaOH?Hsubgt;2/subgt;O高溫堿熔活化，獲得亞穩態的α?Nasubgt;2/subgt;TiOsubgt;3/subgt;；(3)水浸處理，獲得α?Nasubgt;2/subgt;TiOsubgt;3/subgt;富集渣；(4)酸浸處理，溶解α?Nasubgt;2/subgt;TiOsubgt;3/subgt;富集渣，過濾以進一步純化含鈦溶液；(5)水熱再生。本發明建立了廢SCR催化劑中鈦組份的綠色清潔回收工藝方法，同時利用其含有的大量TiOsubgt;2/subgt;組份來制備出納米TiOsubgt;2/subgt;產品，不僅可以避免廢SCR催化劑中有價元素的資源浪費和環境二次污染，還可形成廢SCR催化劑循環利用的產業鏈條，顯著降低TiOsubgt;2/subgt;納米材料的制備成本。

技術領域

本發明屬于固體危廢資源化技術領域，特別涉及從廢SCR催化劑中綠色回收再生Fe₂O₃/TiO₂光催化劑的方法。

背景技術

近年來，燃煤電廠煙氣脫硝裝置的迅猛增加，導致了脫硝催化劑(SCR催化劑)市場需求量和在線運行量爆發式增長。根據中國電力企業聯合會的數據統計，運行脫硝裝置的火電機組達到7億千瓦，55-60萬立方米SCR催化劑在線運行；將有10億千瓦火電裝機容量安裝脫硝裝置，80-90萬立方米SCR催化劑在線運行。因SCR催化劑的使用壽命一般為3年，按照SCR催化劑的運行更換規律，從2015年底開始失效SCR催化劑大量退役淘汰，并逐年增加。預計在2020?年以后，廢SCR催化劑量穩定在25-30萬立方米/年。由于SCR催化劑包含V₂O₅、?WO₃等重金屬成份和大量的TiO₂組份，屬于國家認定的危險廢棄物。目前廢SCR?催化劑回收再利用主要集中在釩和鎢上，TiO₂組份通常被填埋或拋棄，從而造成鈦資源的損失。

納米TiO₂光催化劑在紫外光照射下能將環境中甲醛、苯等有機污染物直接分解成無害無味的物質，能將污水中重金屬離子還原為毒害小的低價金屬離子，以及破壞細菌的細胞壁，殺滅細菌并分解其絲網菌體，從而達到了消除環境污染的目的。而且納米TiO₂光催化劑耐酸堿、耐光化學腐蝕、成本低、無毒，這使它成為當前最具開發前景的環保型催化劑。目前，TiO₂納米材料在實際使用中仍存在一些問題：(1)TiO₂納米材料多以純化學試劑，如TiCl₄、TiOSO₄、異丙醇鈦和鈦酸四丁酯等制備，這些合成方法由于原材料成本較高，難以被大量用于工業生產；(2)TiO₂光催化劑由于存在光生載流子的復合率較高、禁帶較寬，光譜響應范圍窄等不足，導致其光催化效率較低。因此，選擇一種低成本的含鈦廢棄物作為鈦源，通過綠色的工藝技術來回收再生具有優異光催化性能的TiO₂光催化劑，對保護鈦資源和環境及降低TiO₂光催化劑的生產成本具有重要的理論和實際意義。本發明以廢SCR催化劑為原材料，通過堿熔-水浸-水熱聯合處理工藝，再生制備了具有優異光催化性能的Fe₂O₃/TiO₂光催化劑。

發明內容

本發明的目的是提供一種從廢SCR催化劑中綠色回收再生Fe₂O₃/TiO₂光催化劑的方法，能夠保護鈦資源和降低TiO₂光催化劑的生產成本，包括以下步驟：

1)預處理：球磨廢SCR催化劑，粒度至200目；