[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

本發(fā)明公開(kāi)了一種廢棄SCR脫硝催化劑中金屬資源回收利用的系統(tǒng)及方法，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)。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)廢棄SCR脫硝催化劑中金屬元素的單質(zhì)態(tài)分離提取回收利用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及固體廢物處理領(lǐng)域，具體涉及一種廢棄SCR脫硝催化劑中金屬資源回收利用的系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

燃煤電廠中氮氧化物的大量排放將導(dǎo)致酸雨、光化學(xué)煙霧和灰霾等污染問(wèn)題的產(chǎn)生，對(duì)大氣環(huán)境質(zhì)量和人類(lèi)的身體健康產(chǎn)生嚴(yán)重的威脅。因此，控制氮氧化物的排放一直是各國(guó)政府極為關(guān)注的一個(gè)重要問(wèn)題。

由于脫硝效率高及技術(shù)成熟等優(yōu)點(diǎn)，SCR法是當(dāng)前國(guó)內(nèi)外燃煤電廠應(yīng)用最為廣泛的煙氣脫硝后處理技術(shù)。在整個(gè)SCR脫硝系統(tǒng)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T(mén)iO₂、活性成分主要為V₂O₅、WO₃和MoO₃等。在SCR系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行的過(guò)程中，隨著運(yùn)行時(shí)間的增長(zhǎng)，脫硝催化劑將不可避免的出現(xiàn)活性降低、壽命縮短等問(wèn)題，導(dǎo)致脫硝效率的降低。雖然部分脫硝催化劑可通過(guò)再生處理再次使用，但經(jīng)過(guò)多次(3次)再生后，其原有結(jié)構(gòu)將遭受?chē)?yán)重破壞，無(wú)法正常使用，最終成為廢棄物。

廢棄SCR脫硝催化劑中含有V₂O₅、WO₃或MoO₃等有毒金屬氧化物，屬于危險(xiǎn)固體廢物，對(duì)其進(jìn)行填埋處理不僅會(huì)占據(jù)大量的土地資源，也會(huì)對(duì)環(huán)境帶來(lái)潛在的污染風(fēng)險(xiǎn)。鈦、釩、鎢、鉬等是人類(lèi)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)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(chēng)為稀有金屬。因此，對(duì)廢棄脫硝催化劑中金屬資源進(jìn)行有效的回收利用不僅具有重大的環(huán)境效益而且具有極強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

目前，對(duì)廢棄SCR脫硝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(xué)藥劑，而且所回收產(chǎn)物多為金屬氧化物，產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)附加值較低。對(duì)于廢棄SCR脫硝催化劑中主要金屬元素Ti、V、W、Mo均進(jìn)行單質(zhì)態(tài)分離提取回收的技術(shù)還未見(jiàn)報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種廢棄SCR脫硝催化劑中金屬資源回收利用的系統(tǒng)及方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)廢棄SCR脫硝催化劑中金屬元素的單質(zhì)態(tài)分離提取回收利用。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種廢棄SCR脫硝催化劑中金屬資源回收利用的系統(tǒng)，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)。

進(jìn)一步地，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。

進(jìn)一步地，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。

進(jìn)一步地，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)。