[发明专利]一种从废弃SCR脱硝催化剂中分离回收锐钛型二氧化钛的方法

说明书

技术领域

本发明涉及环保技术和循环经济领域，特别涉及一种从废弃SCR脱硝催化剂中分离回收锐钛型二氧化钛的方法。

背景技术

在我国煤炭是主要能源，其燃烧产生的氮氧化物不仅会形成酸雨，还会导致化学烟雾，危害人类健康。我国氮氧化物排放量中70％来自于煤炭的直接燃烧，而电力工业又是我国的燃煤大户，因此火力发电厂是氮化物(NOx)排放的主要来源之一。随着生态文明建设纳入社会主义建设的五位一体布局，燃煤造成的空气污染越来越引起政府的重视。

选择性催化还原法(简称：SCR法)是目前世界上应用最多、技术较为成熟的工艺，被认为具有较高的脱硝效率(可达90％)。SCR催化剂一般以TiO₂为载体，以WO₃、V₂O₅等稀有金属氧化物为活性成分。其中WO₃含量在2-10％左右，V₂O₅含量大于0.5％，TiO₂含量大于80％，WO₃、V₂O₅和TiO₂的总含量往往高于90％。因此，废弃SCR脱硝催化剂中的TiO₂分离的程度将直接影响整体催化剂的回收，同时也直接影响催化剂中其他元素的分离。

《火电厂烟气脱硝工程技术规范—选择性催化还原法》(HJ562-2010)中对SCR法废脱硝催化剂规定了无害化处理方式，即把催化剂压碎后进行填埋。但SCR废脱硝催化剂压碎后进行填埋，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当中所吸附的一些有毒、有害物质以及自身所含有的一些金属元素会由于各种作用而进入到自然环境，特别是水体，给环境带来严重危害；再一方面SCR催化剂本身含有的V₂O₅、WO₃和TiO₂都是宝贵的资源，废脱硝催化剂丢弃导致其中所含有的各种有价金属资源未能得到回收利用，会造成有效资源的巨大浪费。若能采取分离提纯的方式将其回收，则不仅可产生新的利润增长点，也符合《中华人民共和国循环经济促进法》中有关再利用和资源化产业模式的要求。因此，脱硝催化剂的回收、无害化处理技术的研发和实现工业化生产有着迫切的社会需求。而SCR催化剂中含量达85％的TiO₂的分离，更成为分离的关键。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种从废弃SCR脱硝催化剂中分离回收锐钛型二氧化钛的方法。该方法的主要产品为锐钛型二氧化钛和钨酸，且产品的纯度高、回收率高。

本发明所要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的：

一种从废弃SCR脱硝催化剂中分离回收锐钛型二氧化钛的方法，包括以下步骤：

1)预处理：取废弃的SCR脱硝催化剂进行水洗、除尘、干燥，然后粉碎，得催化剂粉末；

2)一次碱浸：将步骤1)得到的催化剂粉末在碱溶液中进行浸渍，浸渍后固液分离，得到滤液和滤饼；

3)二次碱浸：将步骤2)得到的滤饼进行多次水洗，然后在碱溶液中进行第二次浸渍，浸渍后固液分离，得到滤液和滤饼；

4)二氧化钛成品：将步骤3)得到的滤饼进行多次水洗，然后干燥，得二氧化钛成品。

优选的，上述技术方案中，所述步骤1)中的催化剂粉末是通过以下方法获得：先将废弃的SCR脱硝催化剂用高压水枪冲洗，除去催化剂表面吸附的尘土以及其他的杂质，然后用粉碎机进行粉碎，得到目数≥600目的催化剂粉末。

优选的，上述技术方案中，步骤2)中一次浸渍的碱液为15％-20％的氢氧化钠溶液，浸渍条件为：温度为90-100℃，浸渍时间为3-5h。

优选的，上述技术方案中，步骤3)中第二次浸渍的碱液为10％-15％的氢氧化钠溶液，浸渍条件为：温度为90-100℃，浸渍时间为3-5h。

优选的，上述技术方案中，步骤3)和步骤4)中对于滤饼的洗涤，每次水洗中，水与滤饼的重量比为(3-4)：1，洗涤次数为2-4次，洗涤温度为50-70℃，洗涤时间为30-60min。

优选的，上述技术方案中，步骤4)得到的二氧化钛成品为锐钛型二氧化钛，其纯度为98％。

本发明上述技术方案，具有如下有益效果：

本发明的方法分离得到的二氧化钛为锐钛型二氧化钛成品，其纯度可达98％，回收率可达97％，比表面积及粒径均满足标准要求，可重新用于制备催化剂的载体。