[发明专利]一种从废钒钨钛催化剂中回收锐钛矿型钛钨粉的方法

说明书

技术领域

本发明属于催化剂回收再利用技术领域，特别涉及利用微波焙烧消解法的一种从废钒钨钛催化剂回收锐钛矿型钛钨粉的方法。

背景技术

氮氧化物是我国“十二五”开始污染物重点减排对象，从2014年1月1日起要求所有重点和非重点地区的火电投运机组氮氧化物排放量分别降低到100mg/m³和200mg/m³。另外，钢铁、水泥、玻璃、石化等各工业源和垃圾焚烧、区域供暖锅炉等民用源预计都将陆续提高对氮氧化物排放的限值要求。钒钨钛脱硝催化剂的需求量随之大大增加，预计其用量将增至30万m³/年以上。

在钒钨钛脱销催化剂中，TiO₂所占质量比为85％～90％，V₂O₅所占质量比为1％～5％，WO₃所占质量比为5％～10％。在实际应用中，由于钒钨钛催化剂存在催化剂中毒、孔道堵塞、高温烧结和烧损等因素，造成催化剂活性下降和结构破坏而被淘汰。目前催化剂的使用寿命只有1～3年，由于催化剂中含有钒、钨等可能对环境产生污染的化学元素，同时钒、钨、钛都是比较昂贵的工业原料。环保部在2014年发布的《关于加强废烟气脱硝催化剂监管工作的通知》中明确提出，将废烟气脱硝催化剂管理、再生、利用纳入危险废物进行管理，要求提高其再生和利用处置能力。因此，如何再利用废钒钨钛脱硝催化剂成了目前亟待解决的问题。

目前已有的废钒钨钛催化剂的处理技术主要分为两类。第一类为废钒钨钛 催化剂的再生，可以通过酸洗(第4,615,991号美国专利)、碱洗(第2002-0071244号韩国专利)或表层剥落的方法(日本特开平6-170247号公报)提高废脱硝催化剂的催化性能，继续投入使用。然而，这种再生工艺的再生效率不高，且再生次数有限，最终仍将失效废弃。第二类处理技术为废钒钨钛催化剂的回收利用，既通过一系列的物理化学方法提纯废催化剂中的钒、钨、钛三种元素。目前已有的相关专利，如CN101921916A——《从废烟气脱硝催化剂中回收金属氧化物的方法》，将催化剂高温钠化焙烧(焙烧温度为650～700℃，保温时间为3～6小时)，在水中浸出后，再调节相应的pH来得到相应的氧化钒、氧化钨和氧化钛，这种方法焙烧保温时间较长，同时制备得到的产物纯度一般。再如CN102936039A——《含钨、钒、钛的蜂窝式SCR废催化剂的回收工艺》中采用高温高压浸出的方法回收钒钨钛催化剂。这种方法中需要高温(浸取温度为130～220℃，浸取时间为1～6小时)高压处理(浸取压力为0.3～1.2MPa)，同时制备得到的产物为比表面积很低的金红石型钛白粉，无法再次应用于钒钨钛催化剂的生产。因此，如何更为高效节能地回收废钒钨钛催化剂中的有价元素，并让得到的回收产物直接继续应用于钒钨钛催化剂的生产，符合目前废钒钨钛回收利用的发展需求。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供利用微波焙烧消解法的一种从废钒钨钛催化剂中回收锐钛矿型钛钨粉的方法，该方法可大幅降低焙烧温度(可降至450℃)，缩短焙烧时间(至30分钟)，可以制得高纯度、高比表面积的锐钛矿型钛钨粉，该方法具有节能环保、操作简单、回收效率高的特点，同时回收得到的钛钨粉可作为原料，直接再应用于钒钨钛催化剂的生产。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种从废钒钨钛催化剂中回收锐钛矿型钛钨粉的方法,包括如下步骤：

步骤一：将废钒钨钛催化剂放入超声波振荡器中，加入起泡剂进行超声振荡，利用超声波除去吸附于催化剂表面的粉尘和其他物质，清洗后晾干；

步骤二：将晾干后的废钒钨钛催化剂磨细，加入Na₂CO₃和NaClO₃，混合均匀并碾磨成100～150目粉体，其中Na₂CO₃和废钒钨钛催化剂中的质量比为1:1～2:1，NaClO₃和废钒钨钛催化剂的质量比为0.1:100～10:100；Na₂CO₃的加入可以将废催化剂中的钒、钨、钛分别转化为相应的钠盐；而NaClO₃作为助熔剂，有利于废催化剂中钒、钨、钛的浸出；