[發明專利]一種廢棄SCR脫硝催化劑分離再資源化回收的系統及方法

在審

• 申請號: 202010873912.5
• 申請日: 2020-08-26
• 公開（公告）號: CN111874948A
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: 范金航;汪世清;張興營;郭東方;劉練波;郜時旺
• 申請（專利權）人: 華能國際電力股份有限公司;中國華能集團清潔能源技術研究院有限公司
• 主分類號: C01G39/02
• 分類號: C01G39/02;C25C3/28;C25C3/34;C22C14/00;C22C27/04
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 馬貴香

1.一種廢棄SCR脫硝催化劑分離再資源化回收的系統，其特征在于，包括用于將廢棄SCR脫硝催化劑去除表面雜質的預處理系統，預處理系統的出口連接至球磨系統，球磨系統的出口連接至用于將釩元素選擇性浸出的浸出系統，浸出系統的濾渣出口連接至用于將易揮發組分MoO₃進行升華凝華回收的升華凝華系統；升華凝華系統的濾渣出口連接至用于將濾渣中的鈦/鎢金屬氧化物電解還原得到鈦鎢合金的熔鹽電解系統。

2.根據權利要求1所述的一種廢棄SCR脫硝催化劑分離再資源化回收的系統，其特征在于，預處理系統包括用于對廢棄SCR脫硝催化劑進行吹洗的高壓氣槍，用于對吹洗后催化劑進行水洗的水洗裝置，以及用于對水洗后催化劑進行干燥的干燥裝置。

3.根據權利要求1所述的一種廢棄SCR脫硝催化劑分離再資源化回收的系統，其特征在于，所述浸出系統包括浸出裝置，浸出裝置上部設置有進液口和出液口，所述進液口用于加入硫酸和亞硫酸鈉溶液，所述出液口通過溶液泵連接至用于容納含釩浸出液的溶液儲罐，浸出裝置下部連接有過濾裝置，過濾裝置的液體出口連接至溶液儲罐，固體出口連接至升華凝華系統。

4.根據權利要求3所述的一種廢棄SCR脫硝催化劑分離再資源化回收的系統，其特征在于，所述升華凝華系統包括加熱容器，加熱容器與過濾裝置的固體出口相連，加熱容器置于加熱裝置中，所述加熱裝置采用環形加熱方式，加熱容器上連接有出氣管路，所述出氣管路包覆有換熱介質，出氣管路尾端的設置有用于儲存MoO₃的儲罐，加熱容器還連接有濾渣出口，濾渣出口與熔鹽電解系統相連接；

所述出氣管路傾斜向下設置，且出氣管路內壁設置有能夠對附著在內壁的固體沉積物進行刮除的機械刮除裝置。

5.根據權利要求1所述的一種廢棄SCR脫硝催化劑分離再資源化回收的系統，其特征在于，所述熔鹽電解系統包括用于將升華凝華系統的濾渣燒結為陰極的煅燒裝置，還包括電解裝置，電解裝置包括電解池，電解池置于反應器內，反應器置于高溫電爐中，反應器上的進氣口通過氣體干燥裝置連接至用于提供惰性氣體的配氣系統，反應器上的出氣口分別連接至真空泵和尾氣回收系統，反應器上還連接有控制系統及循環冷卻水系統，所述控制系統包括用于控制高溫電爐的升溫溫度及升溫速率的溫度控制系統，以及用于控制反應過程參數的反應控制系統，所述循環冷卻水系統用于降低反應器頂部溫度。

6.一種廢棄SCR脫硝催化劑分離再資源化回收的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一、將廢棄SCR脫硝催化劑進行預處理，去除催化劑表面的雜質；

步驟二、將預處理后的廢棄SCR脫硝催化劑進行球磨，以減小其粒徑并使其均勻化；

步驟三、將經球磨處理后的廢棄SCR脫硝催化劑浸漬于硫酸和亞硫酸鈉反應溶液中，過濾即得到以硫酸氧釩為主的含釩溶液和主要成分為MoO₃、WO₃和TiO₂的濾渣；

步驟四、將主要成分為MoO₃、WO₃和TiO₂的濾渣進行干燥處理后，經升華凝華過程后分離得到主要成分為MoO₃的分離產物和主要成分為WO₃和TiO₂的殘余濾渣；

步驟五：將主要成分為WO₃和TiO₂的殘余濾渣制作成為反應陰極進行熔鹽電解，將熔鹽電解產物轉移至惰性氣氛下冷卻至室溫，使用去離子水去除反應產物中的殘留電解質，并在真空條件下干燥得到鈦鎢合金。

7.根據權利要求6所述的一種廢棄SCR脫硝催化劑分離再資源化回收的方法，其特征在于，步驟1中預處理包括高壓氣槍吹洗以及水洗過程。