[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

本發明公開了一種含砷廢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。本發明可以去除廢催化劑中的釩和砷并加以利用，而且可以增大粉體的利用價值，并且工藝流程短，三廢少。

技術領域

本發明涉及廢棄催化劑無害化資源化的方法，特別涉及一種含砷廢SCR 脫硝催化劑無害化處理的方法。

背景技術

火電廠煙氣脫硝裝置的核心是脫硝催化劑，通常占初期投資的30～40％。 我國火電裝機容量大，截至2015年火電裝機容量達9.33億千瓦，投運煙氣脫 硝的機組已占我國煤電機組容量的90％以上。脫硝催化劑一般壽命為3年左 右，從2015年開始每年都有大量的廢催化劑更換下來，到2018年，每年更 換的廢舊SCR脫硝催化劑將達到25萬立方米。失效的脫硝催化劑由于含有釩， 并且運行過程中由于煙氣成分會含有其它有毒有害成分，其中砷是主要元素 之一，已于2014年被國家列為“危險廢物”目錄，如果不加以適當的處理， 會嚴重地污染環境，因此廢脫硝催化劑無害化處理極為重要。

對于危廢處置，國際通用的是高溫煅燒法(日本)和危廢填埋發(美國)， 該方法雖然達到不污染環境的目的，但浪費了資源。國內專利CN104009753A 提供了一種無害化的方法，即通過化學清洗去除有害元素，然后用于水泥等 建筑材料的添加劑，該方法可以實現廢催化劑無害化和資源化，但一方面工 藝流程長，另一方面產品利用率低，經濟性差。

發明內容

本發明要解決的技術問題是克服現有技術的缺陷，提供一種含砷廢SCR 脫硝催化劑無害化處理的方法。

為了解決上述技術問題，本發明提供了如下的技術方案：

本發明一種含砷廢SCR脫硝催化劑無害化處理的方法，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；