[发明专利]一种废弃SCR脱硝催化剂中钒、钨元素的浸出方法

说明书

本发明公开了一种废弃SCR脱硝催化剂中钒、钨元素的浸出方法，包括以下步骤：(1)将预处理后的废弃SCR脱硝催化剂以液固比20∶1～2浸入到NH₃·H₂O、H₂O₂的混合溶液，磁力搅拌并在高压反应釜中反应4～8h；(2)将步骤(1)处理后的混合物离心分离，浸出溶液转移到容量瓶中。本发明的废弃SCR脱硝催化剂中钒、钨元素的浸出方法能够较大程度上浸出钒、钨元素，为后续资源化回收钒、钨元素作出奠基，实现绿色化学，浸出方法成本低廉，操作十分简便。

技术领域

本发明属于催化剂回收领域，具体为一种废弃SCR脱硝催化剂中钒、钨元素的浸出方法。

背景技术

我国是一个以火电发电为主的能源消耗大国，在燃煤的同时排放了大量的NOx。随着时代的进步，我国需电量在增加，其排放的氮氧化物等污染物也逐步增多。氮氧化物会对环境产生很大的危害，减少其在大气中的含量的是减轻环境污染的重要组成部分。因SCR脱硝技术因具有良好的选择性，较高的脱硝效率以及极强的稳定性，故得到广泛的应用，尤其是在燃煤电厂中。目前常用的是高温催化剂，其中以TiO₂为载体，主要成分为V₂O₅-WO₃等金属氧化物，催化剂的成本一直是整个脱硝工艺中最昂贵的部分。在理想的情况下，脱硝催化剂是可以长期使用，但是由于粉煤灰会堵塞催化剂的微孔和来自有毒烟气中的化合物，如碱金属(Na、K等)，碱土金属(Be、Ca等)以及重金属(As、Pb)等会导致催化剂在运行时逐渐失活，使之使用寿命缩短。

脱硝催化剂在使用过程中吸附了燃煤电厂燃烧产生的粉煤灰，其中含有一定量的重金属(如铅、汞、镉、砷、铬等)，且催化剂的活性成分V₂O₅及WO₃也为有毒金属氧化物，其中V₂O₅为剧毒物质，因此废脱硝催化剂的主要潜在危险特性为浸出毒性，其中吸附的重金属的浸出浓度普遍高于新脱硝催化剂的浸出浓度，部分废脱硝催化剂中重金属的浸出浓度超过GB5085.3-2007《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》的浸出浓度限值。若按填埋方式处置失活SCR脱硝催化剂，不仅将会产生大量的填埋场要求，也不能有效地解决有毒物质存在的环境污染风险，而且SCR脱硝催化剂本身含有的WO₃、V₂O₅和TiO₂都是宝贵资源，废弃催化剂丢弃也会导致其中所含有的各种有价金属资源未得到回收利用，造成有效资源的巨大浪费。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明目的是提供一种浸出率高、适用于工业推广的废弃SCR脱硝催化剂中钒、钨元素的浸出方法。

技术方案：本发明所述的一种废弃SCR脱硝催化剂中钒、钨元素的浸出方法，包括以下步骤：

(1)将废弃SCR脱硝催化剂进行高压水洗20～30min后，再浸没在去离子水中并用功率为40～60kHz的超声波辅助清洗1～2h，干燥，再球磨30～40min，过150～200目筛得废弃SCR脱硝催化剂的回收料；

(2)将预处理后的废弃SCR脱硝催化剂以液固比20∶1～2浸入到浓度为5～10mol/L的NH₃·H₂O、浓度为1～5mol/L的H₂O₂的混合溶液，1000～1200rad/min转速下磁力搅拌并在高压反应釜中200～240℃反应4～8h；

(3)将步骤(2)处理后的混合物离心分离，离心速度为1000～1200rad/min，浸出溶液转移到容量瓶中，用去离子水定容，选用ICP-OES进行钒、钨元素浓度测定。