[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

本發明公開了一種廢棄SCR脫硝催化劑分離再資源化回收的系統及方法，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。本發明能夠實現廢棄SCR脫硝催化劑中金屬資源的高附加值回收利用。

技術領域

本發明涉及固體廢物處理領域，具體涉及一種廢棄SCR脫硝催化劑分離再資源化回收的系統及方法。

背景技術

氮氧化物的大量排放將導致酸雨、光化學煙霧和灰霾等污染問題的產生，不僅對大氣環境質量造成巨大的影響，而且對人類的身體健康產生嚴重的威脅。因此，控制氮氧化物的排放一直是各國政府極為關注的一個重要問題。據統計，煤炭直接燃燒排放的氮氧化物量占總排放量的70％左右，燃煤電廠作為重要的煤炭消耗主體，是氮氧化物減排的重要對象。

低氮燃燒、SNCR法和SCR法是控制燃煤過程氮氧化物排放的主要技術手段。其中，由于脫硝效率高及技術成熟等優點，SCR法是當前國內外燃煤電廠應用最為廣泛的煙氣脫硝后處理技術。在整個SCR脫硝系統中，脫硝催化劑是其中的核心，其成本占脫硝裝置總投資的30％～40％。脫硝催化劑中載體主要成分為TiO₂、活性成分主要為V₂O₅、WO₃和MoO₃等。在SCR系統實際運行的過程中，隨著運行時間的增長，脫硝催化劑將不可避免的出現活性降低、壽命縮短等問題，導致脫硝效率的降低。雖然部分脫硝催化劑可通過再生處理再次使用，但經過多次(3次)再生后，其原有結構將遭受嚴重破壞，無法正常使用，最終成為廢棄物。

廢棄SCR脫硝催化劑含有V₂O₅、WO₃或MoO₃等有毒金屬氧化物，屬于危險固體廢物，對其進行填埋處理不僅會占據大量的土地資源，也會對環境污染帶來潛在的風險。鈦、釩、鎢、鉬等是人類經濟社會發展所需的重要金屬資源，而釩、鎢和鉬由于其在地殼中豐度較低，被稱為稀有金屬。因此，對脫硝催化劑中金屬資源的有效回收利用具有重大的環境效益和經濟效益。

目前，對廢棄SCR催化劑中金屬資源回收利用的方法主要有鈉(鈣)化焙燒-水浸、濕法酸浸、堿浸等，不僅消耗大量的化學藥劑，而且所回收產物多為金屬氧化物，產品的經濟附加值較低。

發明內容

本發明的目的在于提供一種廢棄SCR脫硝催化劑分離再資源化回收的系統及方法，以克服現有技術中存在的問題，本發明能夠實現廢棄SCR脫硝催化劑中金屬資源的高附加值回收利用。

為達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種廢棄SCR脫硝催化劑分離再資源化回收的系統，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。

進一步地，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。

進一步地，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。