[发明专利]一种从制酸废钒催化剂中回收V2O5的方法

说明书

技术领域

本发明属于化学工业技术领域，具体的说，涉及一种从制酸废钒催化剂中回收V₂O₅的方法。

背景技术

硫酸的制备，通常是采用含SO₂的烟气经降温、除尘、洗涤和净化干燥后，用引风机导入装有钒催化剂（含V₂O₅ 7~8%）的转化器中，SO₂在钒催化剂的作用下转化成SO₃， 生成的SO₃在吸收塔内制备得到硫酸。催化剂在使用过程中会出现粉化或中毒失效，需要定期进行筛分和更换。更换下来的废钒催化剂为危害废弃物，如不经处理而随意堆放，不仅占用大量的土地资源，而且会对环境造成污染。如何将废催化剂中的V₂O₅进行回收，一直是业内研究的技术难题。目前，综合回收废钒催化剂中的V₂O₅的工艺和方法多种多样，但普遍存在工艺、操作复杂，成本高等缺点。

在授权号为CN103789550B，发明名称为一种废钒催化剂中钒钾硅的回收方法中，公开了采用有机萃取剂进行萃取回收V₂O₅的方法，但是该方法工艺流程长，过程控制困难，采用K₂SO₃作为还原剂，带入杂质离子，增加了分离难度，影响V₂O₅的纯度。

所以寻找一种工艺简单、成本低，能直接综合回收V₂O₅的方法具有十分重要的意义。

发明内容

为了克服背景技术中存在的问题，本发明提供了一种从制酸废钒催化剂中回收V₂O₅的方法。该发明主要针对铅锌炼制酸烟气中重金属杂质比硫磺制酸烟气高，制酸过程中会富集在在钒催化剂中，导致废钒催化剂中重金属含量比其他制酸工艺高，使废钒催化剂中的钒更加难分离处理，通过该发明可有效实现高重金属杂质含量的废钒催化剂的回收。

所述的从制酸废钒催化剂中回收V₂O₅的方法的具体方案如下：

1）将废钒催化剂与水混合加入溶解桶中，通蒸汽加热，升温至102-105 ℃，热煮溶解2.5-3 h，同时通入SO₂气体将溶液中的V₂O₅混合物氧化为VOSO₄混合物，待V₂O₅溶解完全后停止通入SO₂，保持102-105 ℃热煮3-4 h后停止加热，所得混合液静置澄清分离8-12 h，得到底流和上清液, 所得上清液中VOSO₄浓度为60-70 g/L；

2）将所得的上清液加入到蒸发器中进行蒸发浓缩，得到浓度为120-130g/L的VOSO₄浓缩液。

3）所得VOSO₄浓缩液加入氧化槽内，加入氧化剂KClO₃进行氧化，得到V₂O₅饱和液；

4）所得V₂O₅饱和液用离心机进行离心分离，得到V₂O₅晶体和硫酸钾母液。

进一步的，步骤1）中所述SO₂气体的体积浓度为3-4%，流速为16-20 L/min。

进一步的，步骤1）中所述废钒催化剂的粒度小于等于12 mm。

进一步的，步骤1）中所述废钒催化剂与水的质量比为1：6-10。

进一步的，步骤1）中所得底流用热水反复清洗，直至洗液残渣率降低至1-5 %，所得高浓度的洗涤液加入到蒸发器中进行蒸发浓缩，低浓度的洗涤液返回溶解桶，所述低浓度的洗涤液指洗涤液中VOSO₄浓度降低至10~15 g/L的溶液。

进一步的，步骤2）中蒸发浓缩温度为103-107℃。

进一步的，步骤3）中在加入氧化剂前先通入蒸汽将浓缩液加热至82-86℃。