[发明专利]一种废SCR催化剂酸性体系中深度脱砷的方法

说明书

本发明涉及一种废SCR催化剂酸性体系中深度脱砷的方法，所述方法包括以下步骤：(1)将除灰后的废SCR催化剂粉磨，然后将废SCR催化剂粉体加入到含有酸性物质和助剂的清洗液中，反应，过滤；(2)将过滤所得的固相洗涤，干燥，得到产品。本发明提供的方法，通过采用含有酸性物质和助剂的清洗液，实现了砷、钾、钠和铁等毒性组分的同步脱除，脱除率可达95％以上，产品中上述毒性组分的含量均＜200ppm；所述方法工艺流程简单、易操作，避免了酸碱交替使用和废盐水的产生，降低了生产成本和环保压力，符合绿色、环保的发展趋势。

技术领域

本发明涉及固废资源化利用领域，具体涉及一种废SCR催化剂酸性体系中深度脱砷的方法。

背景技术

选择性催化还原法(Selective Catalytic Reduction，SCR)是我国燃煤电厂最主要的控制氮氧化物排放的方法，其中催化剂是SCR法的关键。目前废弃SCR脱硝催化剂产生量巨大，被纳入危险废物进行管理，需要将其进行回收再利用，变废为宝，节约资源。针对废SCR催化剂的资源化回收利用，目前主要有两种路线，一是钛、钨、钒分布分离回收制备相应的金属氧化物，二是净化后以钛钨粉的形式循环回用于新SCR催化剂生产。其中，循环回用路线由于工艺相对简单，易于实现，已经成为当前废催化剂回收利用领域一种重要的利用方式。

废SCR催化剂的除杂净化是循环回用的重要前提和关键步骤。催化剂在使用过程中累积了一定量的砷、钾、钠、铁等催化毒性组分，其与催化剂的活性位置发生反应，使得参加脱硝反应的活性位点数量减少，造成催化剂脱硝效率降低，因此在循环回用前需要对这些催化毒性组分进行深度清洗，否则将影响新催化剂的使用效果。目前，常见的废SCR催化剂除杂净化的方法是首先通过碱洗脱除砷，然后酸洗脱除钾、钠、铁等杂质。CN105618162A公开了一种废弃钒钨钛基脱硝催化剂的回收再利用方法，所述方法包括依次采用第一清洗液和第二清洗液对废弃钒钨钛基脱硝催化剂进行清洗，直至催化剂中三氧化二铁、三氧化二砷、氧化钠和氧化钾的含量均低于0.001wt％，再进行干燥和焙烧。其中，所述第一清洗液包含氢氧化钠和/或氢氧化钾、碳酸钠、乙二胺四乙酸钠、二亚乙基三胺五乙酸钠、氮川三乙酸钠、柠檬酸钠、JFC、OP-10、平平加和焦磷酸钠；所述第二清洗液包含硫酸、柠檬酸、草酸、酒石酸、乙二胺四乙酸、氮川三乙酸、二亚乙基三胺五乙酸、JFC、OP-10、平平加。尽管通过这种方法能够深度脱除砷、钾、钠、铁等杂质，但涉及到两段清洗和过滤步骤，过程繁琐；同时，酸碱交替使用将不可避免地导致药剂损失和废盐水的产生，造成生产成本和环保压力的增加。

CN106140325A公开了一种废旧脱硝催化剂超声清洗液、制备方法及清洗方法，所述清洗液包括去离子水和重金属螯合剂；然后加入草酸，所述重金属螯合剂选自二甲基二硫代氨基甲酸钠和甲基甘氨酸二乙酸中的至少一种。该清洗液中的重金属螯合剂可以有效除去Cu²⁺、Fe²⁺、As等中毒物质，有效提高再生效果。但仅是部分除去三氧化二砷，对于砷的脱除效果则未见明确报道。

CN105797790A公开了一种废弃脱硝催化剂回收利用酸洗溶液及方法，所述方法除了选择合适的硫酸或硝酸浓度外，还添加了具有渗透作用的JFC-1或TX-10非离子型表面活性剂，可以有效去除废弃脱硝催化剂表面和内部的碱金属和碱土金属，但是该方法不能除去Fe²⁺、As等中毒物质，影响清洗后的催化剂在SCR反应中的脱硝活性。

基于现有技术的研究，如何开发一种酸性条件下废SCR催化剂高效脱砷的方法，实现砷、钾、钠和铁在酸性体系中同步脱除，并且显著简化工艺流程、避免废盐水的产生成为目前亟待解决的问题。

发明内容

鉴于现有技术中存在的问题，本发明提供了一种废SCR催化剂酸性体系中深度脱砷的方法，本发明通过采用含有酸性物质和助剂的清洗液对废SCR催化剂粉体进行反应，解决了废SCR催化剂酸性体系中脱砷效率偏低的问题，实现了砷、钾、钠和铁毒性组分同步脱除，并且工艺流程简短、几乎没有废盐水产生，有效降低投资和运行成本，符合绿色、环保的发展趋势。