[發(fā)明專(zhuān)利]一種廢棄SCR脫硝催化劑中金屬資源回收利用的系統(tǒng)及方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010873941.1
• 申請(qǐng)日: 2020-08-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111926188A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-11-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 范金航;郭東方;汪世清;劉練波;郜時(shí)旺
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)華能集團(tuán)清潔能源技術(shù)研究院有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C22B7/00
• 分類(lèi)號(hào): C22B7/00;C22B34/22;C22B34/34;C22B34/36;C22B34/12;C25C3/28;C25C3/26;C25C3/34;C25C7/00
• 代理公司: 西安通大專(zhuān)利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 馬貴香

1.一種廢棄SCR脫硝催化劑中金屬資源回收利用的系統(tǒng)，其特征在于，包括用于將廢棄SCR脫硝催化劑去除表面雜質(zhì)的預(yù)處理系統(tǒng)，預(yù)處理系統(tǒng)的出口連接至球磨系統(tǒng)，球磨系統(tǒng)的出口連接至煅燒系統(tǒng)，煅燒系統(tǒng)的出口連接至用于實(shí)現(xiàn)對(duì)金屬V、Mo和W提取回收的熔鹽熱浸及電沉積系統(tǒng)，熔鹽熱浸及電沉積系統(tǒng)的殘留物出口連接至用于實(shí)現(xiàn)對(duì)金屬Ti提取回收的熔鹽電解系統(tǒng)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種廢棄SCR脫硝催化劑中金屬資源回收利用的系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)處理系統(tǒng)包括用于對(duì)廢棄SCR脫硝催化劑進(jìn)行吹洗的高壓氣槍?zhuān)糜趯?duì)吹洗后催化劑進(jìn)行水洗的水洗裝置，以及用于對(duì)水洗后催化劑進(jìn)行干燥的干燥裝置。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種廢棄SCR脫硝催化劑中金屬資源回收利用的系統(tǒng)，其特征在于，所述煅燒系統(tǒng)包括采用環(huán)形加熱方式的加熱裝置，以及與煅燒材料放置在同一水平位置的熱電偶。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種廢棄SCR脫硝催化劑中金屬資源回收利用的系統(tǒng)，其特征在于，所述熔鹽熱浸及電沉積系統(tǒng)包括電解裝置，電解裝置包括電解池，電解池置于反應(yīng)器內(nèi)，反應(yīng)器置于高溫電爐中，反應(yīng)器上的進(jìn)氣口通過(guò)氣體干燥裝置連接至用于提供惰性氣體的配氣系統(tǒng)，反應(yīng)器上的出氣口分別連接至真空泵和尾氣回收系統(tǒng)，反應(yīng)器上還連接有控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)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(tǒng)，以及用于控制反應(yīng)過(guò)程參數(shù)的反應(yīng)控制系統(tǒng)。

5.一種廢棄SCR脫硝催化劑中金屬資源回收利用的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一、將廢棄SCR脫硝催化劑進(jìn)行預(yù)處理，去除催化劑表面的雜質(zhì)；

步驟二、將預(yù)處理后的廢棄SCR脫硝催化劑和堿金屬氧化物混合進(jìn)行球磨，以減小其粒徑并使其均勻化；

步驟三、將經(jīng)球磨處理后的廢棄SCR脫硝催化劑和堿金屬氧化物的混合物進(jìn)行煅燒，煅燒后采用具有孔隙率的耐高溫材質(zhì)的網(wǎng)兜對(duì)煅燒后物質(zhì)進(jìn)行包裹；

步驟四、將包裹有反應(yīng)物質(zhì)的網(wǎng)兜置于熔鹽中熱浸，使金屬V、Mo和W溶解在熔鹽中，通過(guò)對(duì)溶解有金屬V、Mo和W的熔鹽分別在不同條件下進(jìn)行電沉積，將熔鹽電沉積產(chǎn)物轉(zhuǎn)移至惰性氣氛下冷卻至室溫，使用去離子水去除產(chǎn)物中的電解質(zhì)，并在真空條件下干燥即能夠分別提取金屬V、Mo和W；

步驟五、將網(wǎng)兜內(nèi)的殘留物制作成為反應(yīng)陰極進(jìn)行熔鹽電解，將熔鹽電解產(chǎn)物轉(zhuǎn)移至惰性氣氛下冷卻至室溫，使用去離子水去除反應(yīng)產(chǎn)物中的電解質(zhì)，并在真空條件下干燥即提取金屬Ti。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種廢棄SCR脫硝催化劑中金屬資源回收利用的方法，其特征在于，步驟一中預(yù)處理包括高壓氣槍吹洗以及水洗過(guò)程；步驟二中將預(yù)處理后的廢棄SCR脫硝催化劑與堿金屬氧化物按摩爾比1:1的比例置于球磨罐中，在轉(zhuǎn)速為300rpm條件下進(jìn)行24h球磨。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種廢棄SCR脫硝催化劑中金屬資源回收利用的方法，其特征在于，步驟二中堿金屬氧化物為氧化鋰、氧化鉀、氧化鈉、氧化鈣和氧化鎂中的一種。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種廢棄SCR脫硝催化劑中金屬資源回收利用的方法，其特征在于，步驟三中煅燒溫度為650-850℃，煅燒時(shí)間為6h。

9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種廢棄SCR脫硝催化劑中金屬資源回收利用的方法，其特征在于，步驟四具體為：將包裹有反應(yīng)物質(zhì)的網(wǎng)兜置于熔鹽中熱浸，使金屬元素V、Mo和W溶解在熔鹽中，然后以耐高溫導(dǎo)電材料為反應(yīng)陰極，以可溶或不可溶材料為反應(yīng)陽(yáng)極，先后施加不同的反應(yīng)電位或反應(yīng)電壓，即將金屬元素V、Mo、W分別進(jìn)行電沉積回收。

10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種廢棄SCR脫硝催化劑中金屬資源回收利用的方法，其特征在于，步驟五具體為：以可溶或不可溶材料為反應(yīng)陽(yáng)極，在反應(yīng)陰極和反應(yīng)陽(yáng)極之間施加反應(yīng)電壓并進(jìn)行電解，即在陰極得到電解產(chǎn)物Ti。