[发明专利]一种分离与回收钨酸盐和钼酸盐混合物中钨和钼的方法

说明书

本发明公开了一种分离与回收钨酸盐和钼酸盐混合物中钨和钼的方法，首先将钨酸盐和钼酸盐的混合物溶于水，调节溶液pH值。将三个阴离子交换树脂串联。将溶液通过串联的树脂，前端和后端的树脂分别吸附钨酸根离子和钼酸根离子，中部的树脂同时吸附钨酸根离子和钼酸根离子。分离三个树脂，将前端和后端的树脂分别洗脱得到钨酸盐和钼酸盐，并将前端和后端的树脂再生。之后将三个树脂再次串联，中部的树脂在新串联的树脂中位于前端，新串联的树脂再次吸附溶液，如此循环。本发明实现了钨酸盐和钼酸盐混合物中钨和钼的高效分离，回收率达到96%以上，纯度达到98%以上；本发明的方法能耗低、成本低廉，工业化应用前景广。

技术领域

本发明涉及混合物的分离与回收技术领域，特别涉及一种分离与回收钨酸盐和钼酸盐混合物中钨和钼的方法。

背景技术

2011年9月21日，国家新出台了国家标准GB13223-2011《火电厂大气污染物排放标准》，规定火力发电锅炉及燃气轮机组氮氧化物排放浓度限值降低到100mg/m³。在此背景下，火电厂烟气脱硝的主流技术选择性催化还原（SCR）技术及其关键设备脱硝催化剂产业得到大发展。据中国电力企业联合会统计，截至2014年底，已投运火电厂烟气脱硝机组容量约6.87亿千瓦，占全国火电机组容量的75.0%，占全国煤电机组容量的83.2%。据中国环境保护产业协会脱硫脱硝委员会统计，2013年火电SCR脱硝机组容量约占现役机组容量的96.18%。据中国电力企业联合会估计，约有55万～60万立方米SCR脱硝催化剂在线运行。

目前应用最广泛的SCR脱硝催化剂为钒钨（钼）钛系催化剂（V₂O₅-WO₃（MoO₃）/TiO₂），该催化剂以二氧化钛（TiO₂）为载体，五氧化二钒（V₂O₅）为活性组分，三氧化钨（WO₃）、三氧化钼（MoO₃）为催化助剂，二氧化硅（SiO₂）、三氧化二铝（Al₂O₃）等为结构助剂。其中，SCR脱硝催化剂中TiO₂所占质量百分数为70%～95%，V₂O₅所占质量百分数为0.3%～7%，WO₃（MoO₃）所占质量百分数为3%～10%，SiO₂、Al₂O₃所占质量百分数均为0～10%。

由于此类SCR脱硝催化剂的最佳活性温度在300～400℃，火电厂一般将其置于省煤器和空气预热器之间，此时面临着烟气中的飞灰及有害物质导致催化剂堵塞和中毒等问题。SCR脱硝催化剂的使用寿命一般为3年，逾期需要及时更换。随着我国脱硝项目的推进和SCR脱硝技术的进一步应用，SCR脱硝催化剂大规模地投入使用，今后将有大量失效的SCR脱硝催化剂持续产生，这将成为困扰SCR脱硝行业的重大固废处理难题。SCR脱硝催化剂中主要含有V₂O₅，WO₃，MoO₃和TiO₂等物质，如不进行妥善处理，势必对环境造成严重的二次污染，同时也会造成催化剂中金属资源的流失。目前，废旧SCR脱硝催化剂回收技术是国内外环保领域的研究热点，但是，研究对象主要是针对单独的钒钨钛系催化剂或者单独的钒钼钛系催化剂，同时处理这两类催化剂的情况在今后将不可避免。

现有的回收技术主要是以碱金属盐与催化剂在高温焙烧或者以强碱溶液与催化剂反应的方式将钨和钼分别以钨酸盐和钼酸盐的形式从催化剂中分离出来。如果分离回收的催化剂是钒钨钛系催化剂和钒钼钛系催化剂的混合物或者是同时含有钨和钼的催化剂，由于钨和钼的化学性质接近，钨和钼的分离产物将处于同一体系，且主要以钨酸盐和钼酸盐混合物或者混合溶液的形式存在。因此，本发明围绕钨酸盐和钼酸盐的理化性质，探索从钨酸盐和钼酸盐混合物中分离并分别回收钨和钼的方法，得到了合理有效，适合工业化生产的技术方案。