[發明專利]一種以廢棄SCR脫硝催化劑為原料制備偏釩酸鎂的方法

有效

• 申請號: 202010527734.0
• 申請日: 2020-06-11
• 公開（公告）號: CN111732123B
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 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: C01G31/00
• 分類號: C01G31/00
• 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，具體涉及一種以廢棄SCR脫硝催化劑為原料制備偏釩酸鎂的方法。本發明所述偏釩酸鎂制備方法主要包括廢棄催化劑預處理、鎂鹽混合焙燒、水浸分離、萃取提純、濃縮結晶等步驟，通過該制備工藝，可以高效回收廢棄SCR脫硝催化劑中釩元素，且同時制得在光電、染料、催化等領域具有極高應用價值的高純度偏釩酸鎂產品。整體工藝簡單易行，實現了廢棄SCR脫硝催化劑中高附加值釩元素的循環利用。

技術領域

本發明屬于有色金屬回收領域，具體涉及一種以廢棄SCR脫硝催化劑為原料制備偏釩酸鎂的方法。

背景技術

廢棄SCR脫硝催化劑是一種含有多種劇毒性成分的特殊固體廢棄物，國家環境保護部在發布的《關于加強廢煙氣脫硝催化劑監管工作的通知》(環辦函[2014]990號)中也將釩鈦系廢煙氣脫硝催化劑納入危險廢物進行管理。但與此同時，廢棄催化劑中又含有大量的珍貴資源，從另一個角度看，又具有極高的回收價值。

隨著國家在不同行業開始逐步推出氮氧化物排放標準，除電廠外，鋼鐵、水泥等多個行業也開始安裝使用SCR脫硝催化劑治理煙氣中的NOx。從而產生了更多的廢棄催化劑，至2025年，全國據統計將有82萬噸以上的廢棄SCR廢催化劑需要處理。近年來，從廢棄催化劑中回收高附加值元素已經成為處理廢棄SCR脫硝催化劑的研究熱點，而其中釩元素因為應用廣泛、價格昂貴和毒性較強等特點一直是主要回收的目標元素之一。偏釩酸鎂是一種重要的釩酸鹽，在催化、光電、染料等領域具有十分廣泛的應用，因此，以廢棄SCR脫硝催化劑為原料制備偏釩酸鎂不僅循環利用了廢棄催化劑中珍貴的釩元素，同時得到了高價值的回收產品，具有十分意義。

國內也有關于廢棄SCR脫硝催化劑中釩元素回收和偏釩酸鎂制備的相關研究。中國專利申請201510204960.4公開了一種基于廢棄SCR脫硝催化劑的含釩溶液的釩回收方法，以還原酸浸法分離廢棄SCR脫硝催化劑中釩元素所得含釩溶液為基礎，通過萃取法得到含釩反萃液，蒸干含釩反萃液可得到偏釩酸銨，而進一步焙燒偏釩酸銨則可回收得到五氧化二釩。中國專利申請CN201910032343.9公開了一種偏釩酸鎂的制備方法，將碳酸鎂和釩酸鹽漿液混合，經加熱處理后，過濾得到含偏釩酸鎂溶液，而后通過蒸發結晶回收得到純度達99.75％的偏釩酸鎂。

目前，廢棄SCR脫硝催化劑中釩元素的回收產品多為偏釩酸銨或五氧化二釩，在此基礎上制備其他釩酸鹽還需要額外進行制備，整體工藝較為復雜且需要額外的花費。而制備偏釩酸鎂的工藝也多以其他昂貴的釩酸鹽為原料，成本往往較高。因此，開發以廢棄SCR脫硝催化劑為原料制備偏釩酸鎂的工藝不僅節約了生產成本，還實現了廢棄物的循環利用。

發明內容

本發明的目的在于提供一種以廢棄SCR脫硝催化劑為原料制備偏釩酸鎂的方法。本發明針對廢棄SCR脫硝催化劑中釩元素的存在形式和化學特性，通過特定的回收工藝實現了釩的高效回收，并可得到高品質的偏釩酸鎂產品。

根據本發明提供的方法，該方法包括以下步驟：

(1)廢棄催化劑預處理

對于蜂窩式催化劑，吹去催化劑孔隙及表面累積的飛灰后，粉碎催化劑得到500目以下廢棄催化劑粉末；對于平板式催化劑，在吹灰處理后，先將催化劑從金屬網板上剝離，而后再粉碎至500目以下，得到廢棄催化劑粉末；

(2)鎂鹽混合焙燒

按照與廢棄催化劑粉末中五氧化二釩摩爾比1:1～3:1選取鎂鹽七水硫酸鎂、六水氯化鎂或六水硝酸鎂中的一種，與廢棄催化劑粉末混合均勻并在有氧條件下焙燒得到燒結塊；

(3)水浸分離

粉碎燒結塊至200目以下，用熱水反復浸取粉末燒結塊，過濾得到偏釩酸鎂水溶液和殘渣；

(4)萃取提純

配制萃取劑從步驟(3)所得溶液中萃取偏釩酸鎂，而后再通過反萃得到偏釩酸鎂反萃液；