[發明專利]一種從廢脫硝催化劑分別回收鈦鎢釩的方法

有效

• 申請號: 202011165488.5
• 申請日: 2020-10-27
• 公開（公告）號: CN112342392B
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發明（設計）人: 曹才放;麥秋嫻;盧含;王瑞祥;聶華平;李玉虎;楊亮;龐振升;員壯壯
• 申請（專利權）人: 江西理工大學
• 主分類號: C22B7/00
• 分類號: C22B7/00;C22B34/12;C22B34/36;C22B34/22
• 代理公司: 長沙智勤知識產權代理事務所(普通合伙) 43254
• 代理人: 曾芳琴

本發明公開一種從廢脫硝催化劑分別回收鈦鎢釩的方法，包括：將廢脫硝催化劑與溶出劑混合反應，得到溶出液和溶出渣；將氫氧化鍶與溶出液混合反應，得到沉淀后液和鎢釩渣；將鎢釩渣與鹽酸溶液混合反應，得到鎢酸和酸分解后液，過程中采用第一級噴淋塔和第二級噴淋塔吸收鹽酸蒸汽；將酸分解后液通入樹脂柱與吸附樹脂接觸，經水洗后得到載釩吸附樹脂和脫釩酸液；將碳酸鈉加入至脫釩酸液，得到中和后液，將沉淀后液加入至中和后液，并對混合溶液蒸發濃縮后，分離得到粗氫氧化鍶晶體和結晶母液；將溶出渣與水混合配制成堿性噴淋漿液，用于吸收第一級噴淋塔的酸性尾氣。本發明為濕法工藝，體系中物料循環利用率高，鈦、鎢、釩分別得到回收。

技術領域

本發明涉及二次資源利用技術領域，具體涉及一種從廢脫硝催化劑分別回收鈦鎢釩的方法。

背景技術

氮氧化物(NOx)是大氣環境的主要污染物之一。氮氧化物不僅會形成酸雨，還能導致化學煙霧，危害人類健康。燃煤發電在我國能源結構中占有重要的地位。據預測，燃煤發電在能源消費中的比例將不斷下降，但2050年我國煤炭、石油、天然氣等化石類能源消費占比仍在50％左右。含碳類燃料在燃燒過程中不可避免地產生氮氧化物。2012年國家實施《火電廠大氣污染物排放標準》(GB13223-2011)。到2014年底，全國90％以上火電廠安裝了釩鈦系的SCR脫硝裝置。隨著生態文明建設的深入，水泥廠、燃油機、燃氣鍋爐、生物質鍋爐等涉及高溫燃燒的行業采用脫硝技術實現清潔生產是大勢所趨。

SCR脫硝催化劑中最成熟、最廣泛應用的是釩鈦系催化劑。由于V₂O₅具有生物毒性，釩鈦系廢SCR催化劑屬于危險固廢，另一方面，鎢、釩、鈦屬于價值較高的稀有金屬元素，其資源化利用近來成為研究熱點。

SCR脫硝催化劑長期在高溫條件下工作，使其結構異常穩定，導致其中氧化鎢和氧化釩難以被溶出。為獲得鎢和釩較高的提取效率，在堿溶出過程中，氫氧化鈉加入量遠遠超過理論量，導致溶出液含有大量過剩的氫氧化鈉。若采用加酸的方式中和過剩的氫氧化鈉，勢必會增加試劑消耗成本。

發明內容

本發明的目的是提供一種從廢脫硝催化劑分別回收鈦鎢釩的方法，旨在解決現有釩鈦系廢SCR脫硝催化劑難以高效回收的問題。

為實現上述目的，本發明提出的從廢脫硝催化劑分別回收鈦鎢釩的方法，包括以下步驟：

(1)將釩鈦系廢脫硝催化劑與溶出劑按比例混合，在常壓沸騰攪拌的條件下進行溶出反應，反應結束后，進行固液分離和水洗滌，得到溶出液和溶出渣，其中，所述釩鈦系廢脫硝催化劑的成分包括氧、鈦、鎢、釩和鉬；所述溶出劑為氫氧化鈉溶液和/或步驟(2)所得的沉淀后液；

(2)按一定比例將氫氧化鍶或步驟(5)所得的粗氫氧化鍶晶體與步驟(1)所得的溶出液混合，在一定溫度下進行沉淀鎢釩反應，經固液分離后得到沉淀后液和鎢釩渣；

(3)將步驟(2)所得的鎢釩渣與鹽酸溶液混合，在一定溫度下進行酸分解反應，采用第一級噴淋塔和第二級噴淋塔吸收揮發出來的鹽酸蒸汽，反應結束后，經固液分離得到鎢酸和酸分解后液；

(4)將步驟(3)所得的酸分解后液通入樹脂柱與吸附樹脂接觸，將其中的釩吸附至樹脂，經水洗后得到載釩吸附樹脂和脫釩酸液；此后，將氫氧化鈉溶液通入樹脂柱與載釩吸附樹脂接觸，使釩從吸附樹脂上解吸，得到釩酸鈉溶液，并使吸附樹脂再生；

(5)將碳酸鈉加入至步驟(4)所得的脫釩酸液進行中和反應，得到中和后液；然后將步驟(2)所得的沉淀后液按一定比例加入至中和后液，利用沉淀后液中過剩的氫氧化鈉，將氯化鍶轉化為氫氧化鍶，并對混合溶液蒸發濃縮使溶液中鍶濃度和氫氧根濃度升高，最后再通過冷卻結晶和離心分離的方式得到粗氫氧化鍶晶體和結晶母液；