[发明专利]失效SCR脱硝催化剂含金属氧化物综合回收工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种废弃物处置回收方法，特别涉及一种失效SCR脱硝催化剂含金属氧化物综合回收工艺。

背景技术

选择性催化还原法(Selective Catalytic Reduction，SCR)的原理是在催化剂作用下，还原剂NH₃在290-400℃下将NO和NO₂还原成N₂，而几乎不发生NH₃的氧化反应，从而提高了N₂的选择性，减少了NH₃的消耗。SCR系统由氨供应系统、氨气/空气喷射系统、催化反应系统以及控制系统等组成，为避免烟气再加热消耗能量，一般将SCR反应器置于省煤器后、空气预热器之前，即高尘段布置。氨气在空气预热器前的水平管道上加入，并与烟气混合。由于技术的成熟和高的脱硝率，SCR法现已在世界范围内成为大型工业锅炉烟气脱硝的主流工艺。截至2010年底，我国已投运的烟气脱硝机组容量超过2亿kW，约占煤电机组容量的28％，其中SCR机组占95％。

随着SCR工艺的广泛应用，废弃催化剂的数量将越来越多。现在大量应用的是以氧化钛为基体的催化剂，倘若对这些废弃催化剂不加处置而随意堆置的话，一方面会占用大量的土地资源，增加企业的成本；另一方面催化剂在使用过程中所吸附的一些有毒、有害物质进入到自然环境，特别是水体，给环境带来严重危害；废弃催化剂其中所含各种有价金属资源没能得到回收利用，也造成有效资源的巨大浪费。所以，开展废催化剂的回收利用既可以变废为宝，化害为益，还可以解决相应的一糸列潜在的环境污染问题，从而带来可观的经济效益和社会效益。

发明内容

本发明提供一种失效SCR脱硝催化剂含金属氧化物综合回收工艺，从废弃的脱硝催化剂中回收金属氧化物和钨酸钠，从而变废为宝、化害为益。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种失效SCR脱硝催化剂含金属氧化物综合回收工艺，该工艺包括如下步骤：

①原料预处理：取失效SCR脱硝催化剂经吹扫，超声、鼓泡水洗后，在500-700℃条件下进行高温焙烧；

②粉碎：将高温焙烧后的SCR脱硝催化剂进行粉碎，粉碎至粒度≤200μm，得到均匀粉末；

③钠液溶解：将上一步得到的粉末与NaOH溶液以1g：3～8ml的比例混合反应，NaOH溶液浓度为300～800g/L，然后再加入助溶剂Na₂CO₃，在温度为70～100℃下恒温加热并搅拌，得到固液混合物，将其固液分离后得到沉淀X和溶液X；

④分离提钛：向沉淀X中加入Na₂SO₄粉末和适量水混匀，Na₂SO₄的加入量为沉淀X质量的1～5倍；向得到的混合物中加入浓硫酸，反应温度为130～170℃，反应时间2～6h，浓硫酸的加入量为沉淀X质量的1.5～2.5倍；加水稀释钛液至溶液全部经水解生成白色沉淀TiO(OH)₂，干燥后，在400-600℃条件下进行高温煅烧，得到TiO₂成品；

⑤分离提钒：向溶液X中加入硫酸溶液调节pH值至8.0～9.0后，再加入适量NH₄NO₃，搅拌反应后进行固液分离，过滤后得到NH₄VO₃和二次滤液；

⑥再利用钨：二次滤液加盐酸调节pH值至4.0～5.0，再加入适量NaCl，反应得到Na₂WO₄·2H₂O，分离杂质成分后经蒸发结晶得钨酸钠产品。

作为优选，一种失效SCR脱硝催化剂含金属氧化物综合回收工艺，该工艺包括如下步骤：

①原料预处理：取失效SCR脱硝催化剂经吹扫，超声、鼓泡水洗后，洗去表面残留的灰分和可溶无机物等负载物，投入电炉中，在500-700℃条件下进行高温焙烧以除去表面可能吸附的积炭、砷及有机杂质，恒温4小时；

②粉碎：将高温焙烧后的SCR脱硝催化剂进行粉碎，粉碎至粒度≤200μm，得到均匀粉末；