[發明專利]一種從廢棄SCR脫硝催化劑中回收釩、鎢和鈦元素的方法

有效

• 申請號: 201911077100.3
• 申請日: 2019-11-06
• 公開（公告）號: CN111020193B
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發明（設計）人: 陳晨;曲艷超;陸強
• 申請（專利權）人: 北京華電光大環境股份有限公司
• 主分類號: C22B7/00
• 分類號: C22B7/00;C22B1/02;C22B34/12;C22B34/36;C01G31/02;C01G41/00
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 陸薇薇

本發明屬于有色金屬回收領域，具體涉及一種從廢棄SCR脫硝催化劑中回收釩、鎢和鈦元素的方法。本發明所述釩、鎢和鈦元素回收方法包括原料預處理、釩分離回收、鎢分離回收和鈦回收步驟，通過該回收工藝，可以從廢棄SCR脫硝催化劑中回收得到V₂O₅、Na₂WO₄和富鈦渣幾種高價值的回收產物。回收工藝具有成本低、元素回收率高、回收產物品質優異和易于實現工業化應用等優勢，在廢棄SCR脫硝催化劑回收領域具有極高的應用價值。

技術領域

本發明屬于有色金屬回收領域，具體涉及一種從廢棄SCR脫硝催化劑中回收釩、鎢和鈦元素的方法。

背景技術

在國家大力治理環境污染的背景下，工業污染物排放的相關標準及法規覆蓋范圍越來越廣泛，要求也更加嚴格。近年來，SCR脫硝催化劑的應用使得國內火電行業煙氣中NOx的排放得到了有效控制。然而，隨著更多行業相繼推出NOx排放標準，使得SCR脫硝催化劑的使用量逐年增長，隨之產生的大量廢棄SCR脫硝催化劑也帶來了新的環境威脅。

SCR脫硝催化劑主要由活性成分V₂O₅、活性助劑WO₃/MoO₃和載體TiO₂組成。其中V₂O₅是B級無機劇毒性物質，對人體呼吸系統和皮膚均有毒害作用，WO₃和MoO₃屬于重金屬氧化物，長期接觸對眼睛和皮膚均會造成一定的損害。此外，工業煙氣中的Pb、Hg和As等劇毒性元素也會在SCR脫硝催化劑中大量累積。據統計，到2021年，僅火電廠每年產生的廢棄SCR脫硝催化劑就將達到11萬m³，而隨著其他行業陸續開始大量使用SCR脫硝催化劑，屆時廢棄SCR脫硝催化劑的產量會不斷增長。而自然堆置和包裹后填埋等常規處置方案無法從根本上解決廢棄SCR脫硝催化劑帶來的潛在危害，不僅會占用大量土地資源，給企業帶來額外的經濟負擔，還會通過污染土壤和地下水等方式逐漸危害人類健康。

國內對于廢棄SCR脫硝催化劑的處置研究多為對廢棄催化劑中釩、鎢、鉬和鈦幾種成分進行回收，期望在消除廢棄SCR脫硝催化劑污染問題的同時，實現珍貴金屬資源的循環利用。中國專利申請201610021878.2公開了一種廢棄SCR脫硝催化劑的回收利用方法，廢棄催化劑與強堿NaOH或KOH發生取代反應可分離釩、鎢和鈦元素，得到固體鈦渣和含釩、鎢溶液，向溶液中加入NH₄HCO₃分離釩元素可回收得到NH₄VO₃沉淀，而采用結晶法能夠以Na₂WO₄形式回收鎢元素。中國專利申請201010254247.8公開了一種從廢煙氣脫硝催化劑中回收金屬氧化物的方法，將預處理后的廢棄催化劑與Na₂CO₃混合焙燒，焙燒后用熱水溶解得到含釩、鎢溶液和鈦酸的鈉鹽沉淀，依次向溶液中加入NH₄Cl和CaCl₂，得到NH₄VO₃沉淀和CaWO₄沉淀，焙燒NH₄VO₃可回收得到V₂O₅，而CaWO₄和鈦酸的鈉鹽通過酸洗、水洗和焙燒后可分別回收得到WO₃和TiO₂。

目前已提出的回收工藝大多存在回收率低、產品品質差、成本過高和技術難以實現工業化等缺點，還沒有形成完整成熟的回收技術和相關規模。故而，開發一種高效、低成本的廢棄SCR脫硝催化劑回收技術，對于環境保護、資源循環利用和推動行業技術進步等方面均具有十分重要的意義。

發明內容

本發明的目的在于提供一種從廢棄SCR脫硝催化劑中回收釩、鎢和鈦元素的方法。本發明針對廢棄SCR脫硝催化劑中各組分的存在形式和化學特性，通過特定的回收工藝實現了釩、鎢和鈦元素的高效回收。