[发明专利]废SCR脱硝催化剂的综合回收方法

说明书

本发明涉及一种废SCR脱硝催化剂的综合回收方法。a)将破碎研磨后的废SCR脱硝催化剂粉体进行碱浸反应，过滤得到钛渣和滤液1；b)用酸调节滤液1的pH值至9‑11，再加入过量氯化铵进行反应，过滤得到偏钒酸铵沉淀和滤液2；c)继续用酸调节滤液2的pH值至5‑7，使用含癸基二己基甲基季铵碳酸盐的有机相进行液液萃取，得到负载有机相；d)通过碱性水溶液多级逆流反萃负载有机相，得到反萃液；e)将反萃液经浓缩结晶得到仲钨酸铵。该方法高效分离了二氧化钛，并且改善了其纯度；不仅提高废SCR脱硝催化剂中三氧化钨和五氧化二钒的回收率，而且提高所得三氧化钨和五氧化二钒的纯度并且同时降低二者所含杂质的含量。

技术领域

本发明涉及有色金属冶炼和回收领域，特别涉及一种废SCR脱硝催化剂的综合回收方法。

背景技术

氮氧化物是燃煤电厂释放的主要大气污染源。目前我国燃煤电厂绝大部分使用选择性催化还原法(SCR)进行干法烟气脱硝，用氨或其他还原剂选择性的将氮氧化物还原为无害的氮气和水。在选择性催化还原法中，催化剂是SCR系统中的关键部件。SCR催化剂一般以二氧化钛为载体，以三氧化钨、五氧化二钒稀有金属氧化物为活性成分。然而，SCR催化剂使用寿命通常为三四年，随后由于活性大幅下降而成为废SCR脱硝催化剂。在典型的废SCR脱硝催化剂中，二氧化钛含量为70-85％，三氧化钨含量为2-10wt％，五氧化二钒含量为0.5-5％，三者总含量高于90％。此外，还含有一定量磷、砷、硅等杂质。因此，针对废SCR脱硝催化剂的回收处理方法十分关键，处理不当会对环境造成严重污染。

目前，废SCR脱硝催化剂的回收方法主要有焙烧水浸法、化学沉淀法、溶剂萃取法、离子交换法和吸附分离法，等等。

例如，中国专利申请CN201510070862.6公开了一种对废弃SCR脱硝催化剂的综合利用方法，包含对废弃SCR脱硝催化剂预处理、对废弃SCR脱硝催化剂的粉碎、利用酸液浸取对废弃SCR脱硝催化剂提取钒、利用碱液浸取对废弃SCR脱硝催化剂提取钨或钼、利用TiO₂等步骤，实现对废弃SCR脱硝催化剂的资源化利用和无害化处置。然而，这种方法酸碱试剂消耗量大，而且浸出率较低。

中国专利申请CN201310404775.6公开了一种从废弃钒钨钛基脱硝催化剂中回收钒、钨和钛的方法：将催化剂粉末与浓碱液混合，然后鼓入空气或氧气，搅拌加热进行反应，将得到的反应产物过滤得到钛酸盐滤饼及含有钒酸盐和钨酸盐的滤液，调节滤液pH值后加入铵盐进行反应，过滤得到偏钒酸铵滤饼和新滤液；向新滤液中加入浓酸，制得固体钨酸。然而，这种方法要消耗大量的酸，而且钨钒容易共沉，导致分离效果差、产品收率低。

中国专利申请CN201410534406.8公开了一种从SCR废催化剂中回收钨、钒和钛的方法，先通过碳酸钠烧结和水浸同时提取钨钒，然后采用碱性萃取依次萃取钨钒，钛留在浸出渣中得到富钛料，实现了钨钒钛的分离。然而，该方法采用碳酸钠烧结和水浸的方式浸出钨钒，烧结过程耗能较多且产生少量废气，烧结的碱难以回收，浸出液的钨钒浓度偏低，后续碱性萃钨、萃钒前仍需采用少量酸碱试剂调节pH值而消耗一部分酸碱试剂。

由此可见，碱性萃取相比传统方法在废SCR脱硝催化剂分离效果上有很大提升，但现有方法在清洁节能和钨、钒、钛的回收率和纯度方面仍存在不足。这显然不符合国家倡导的环境保护和绿色发展理念。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一是改善现有方法耗能和浪费物料的技术缺陷。

本发明所要解决的技术问题之二是提高废SCR脱硝催化剂中二氧化钛、三氧化钨和五氧化二钒的回收率。

本发明所要解决的技术问题之三是提高所得三氧化钨和五氧化二钒的纯度并且同时降低二者所含杂质的含量。

为了解决上述问题，本发明采取以下技术方案：

一种废SCR脱硝催化剂的综合回收方法，包括如下步骤：