[發明專利]一種含砷廢SCR脫硝催化劑無害化處理的方法

在審

• 申請號: 202110708865.3
• 申請日: 2021-06-25
• 公開（公告）號: CN113430381A
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發明（設計）人: 林德海;韓一帆;孟博;吳波
• 申請（專利權）人: 鄭州大學
• 主分類號: C22B7/00
• 分類號: C22B7/00;C22B3/38;C22B34/12;C22B34/22;C22B30/04
• 代理公司: 武漢菲翔知識產權代理有限公司 42284
• 代理人: 程玉紅

1.一種含砷廢SCR脫硝催化劑無害化處理的方法，主要包括以下步驟：

1)吹灰和清洗：通過負壓吸塵設備和鼓風收塵室徹底清除催化劑模塊和孔道內部的灰分，然后再通過高壓水槍沖洗催化劑孔道進一步去除灰分；

2)將步驟1清洗后催化劑模塊置于超聲鼓泡清洗設備中，并加入清洗液，超聲頻率為28-40kHz，功率為30-50W/L，鼓泡壓縮氣體的壓力為0.2-0.4MPa，鼓泡時間為10-20min，其中清洗液可為酸性溶液或堿性溶液；

3)將步驟2清洗后的催化劑模塊放入鼓風式干燥箱中進行干燥3-6h，干燥溫度為80-150℃，直到催化劑模塊中的含水量不高于5％；

4)將干燥后的催化劑模塊進行拆解，分離出外觀完好和破損的催化劑；外觀完好的催化劑重新組裝為新催化劑模塊，破損的催化劑放入雷蒙破碎機中破碎，粉碎至粒度D90≤200目；

5)將步驟4中破碎后的催化劑粉末置入反應釜中，加入硫酸和亞硫酸鈉溶液，進行還原酸浸，其中硫酸濃度為5-10％，亞硫酸鈉濃度為3-7％，液固比(m1：g)為1:1-5:1，反應溫度為60℃-95℃，反應時間為45-120min，攪拌速度為250-500rpm/min，反應結束后通過壓濾機壓濾，使固液分離，濾渣的含水量控制為20-30％，濾液回收成為含有砷和釩的浸出液；

6)將步驟5中所得溶液中加入堿性溶劑，將pH調節至1-2的范圍內，為了避免局部范圍pH過高，加堿性溶液時邊攪拌邊加入，攪拌完成后進行靜置；

7)將步驟6所得溶液用復合型萃取劑進行萃取，得到含釩有機相和含砷的水相，其中相比(A/O)為(5-15)：1，萃取時間為2-10min，所述萃取劑按體積比為主萃取劑：相調節劑：稀釋劑：改性劑＝(5-20)％：(2-5)％：(70-80)％：(5-10)％，加入改性劑，其中所述主萃取劑為皂化的P204和P507，相調節劑為高碳醇，稀釋劑為磺化煤油，改性劑為酸化后的伯胺、仲胺、叔胺中的一種；

8)將步驟7所得的有機相用稀硫酸進行反萃，得到硫酸氧釩溶液，該溶液可以用于催化劑再生的活性補充劑，其中所用稀硫酸濃度為3％-15％，相比(A/O)為1：(1-5)，反萃時間為3-10min；

9)步驟7所得的水相得到的溶液中加入堿性溶劑，將pH調節至1-10的范圍內，為了避免局部范圍pH過高，加堿性溶液時邊攪拌邊加入，攪拌完成后進行靜置，靜置時間為30-150min，進行白砷沉淀，得到高純白砷，其中堿性溶液可以是氫氧化鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉、氫氧化鉀、碳酸鉀、氨水、碳酸銨、碳酸氫銨中的一個或混合試劑；

10)將步驟5得到的固體用水進行清洗2-3次，至pH大于4，清洗后進行干燥得到不含危險廢物的高品位鈦，可以用于回收二氧化鈦的資源；

11)分別對步驟8和步驟9所得溶液、步驟9和步驟10所得固體進行成分分析，分析手段為ICP、離子色譜和XRF。

2.根據權利要求1所述的一種含砷廢SCR脫硝催化劑無害化處理的方法，其特征在于，所述步驟2中清洗液為酸性溶液時為0.05-0.5mol/L的硫酸、硫酸銨、硝酸溶液的一種或幾種的混合。

3.根據權利要求1所述的一種含砷廢SCR脫硝催化劑無害化處理的方法，其特征在于，所述步驟2中清洗液為堿性溶液為0.05-0.5mol/L的氨水、單乙醇銨、尿素溶液的一種或幾種的混合。

4.根據權利要求1所述的一種含砷廢SCR脫硝催化劑無害化處理的方法，其特征在于，所述步驟6中堿性溶液可以是氫氧化鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉、氫氧化鉀、碳酸鉀、氨水、碳酸銨、碳酸氫銨中的一個或幾種混合試劑。