[发明专利]一种从废脱硝催化剂分别回收钛钨钒的方法

说明书

本发明公开一种从废脱硝催化剂分别回收钛钨钒的方法，包括：将废脱硝催化剂与溶出剂混合反应，得到溶出液和溶出渣；将氢氧化锶与溶出液混合反应，得到沉淀后液和钨钒渣；将钨钒渣与盐酸溶液混合反应，得到钨酸和酸分解后液，过程中采用第一级喷淋塔和第二级喷淋塔吸收盐酸蒸汽；将酸分解后液通入树脂柱与吸附树脂接触，经水洗后得到载钒吸附树脂和脱钒酸液；将碳酸钠加入至脱钒酸液，得到中和后液，将沉淀后液加入至中和后液，并对混合溶液蒸发浓缩后，分离得到粗氢氧化锶晶体和结晶母液；将溶出渣与水混合配制成碱性喷淋浆液，用于吸收第一级喷淋塔的酸性尾气。本发明为湿法工艺，体系中物料循环利用率高，钛、钨、钒分别得到回收。

技术领域

本发明涉及二次资源利用技术领域，具体涉及一种从废脱硝催化剂分别回收钛钨钒的方法。

背景技术

氮氧化物(NOx)是大气环境的主要污染物之一。氮氧化物不仅会形成酸雨，还能导致化学烟雾，危害人类健康。燃煤发电在我国能源结构中占有重要的地位。据预测，燃煤发电在能源消费中的比例将不断下降，但2050年我国煤炭、石油、天然气等化石类能源消费占比仍在50％左右。含碳类燃料在燃烧过程中不可避免地产生氮氧化物。2012年国家实施《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)。到2014年底，全国90％以上火电厂安装了钒钛系的SCR脱硝装置。随着生态文明建设的深入，水泥厂、燃油机、燃气锅炉、生物质锅炉等涉及高温燃烧的行业采用脱硝技术实现清洁生产是大势所趋。

SCR脱硝催化剂中最成熟、最广泛应用的是钒钛系催化剂。由于V₂O₅具有生物毒性，钒钛系废SCR催化剂属于危险固废，另一方面，钨、钒、钛属于价值较高的稀有金属元素，其资源化利用近来成为研究热点。

SCR脱硝催化剂长期在高温条件下工作，使其结构异常稳定，导致其中氧化钨和氧化钒难以被溶出。为获得钨和钒较高的提取效率，在碱溶出过程中，氢氧化钠加入量远远超过理论量，导致溶出液含有大量过剩的氢氧化钠。若采用加酸的方式中和过剩的氢氧化钠，势必会增加试剂消耗成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种从废脱硝催化剂分别回收钛钨钒的方法，旨在解决现有钒钛系废SCR脱硝催化剂难以高效回收的问题。

为实现上述目的，本发明提出的从废脱硝催化剂分别回收钛钨钒的方法，包括以下步骤：

(1)将钒钛系废脱硝催化剂与溶出剂按比例混合，在常压沸腾搅拌的条件下进行溶出反应，反应结束后，进行固液分离和水洗涤，得到溶出液和溶出渣，其中，所述钒钛系废脱硝催化剂的成分包括氧、钛、钨、钒和钼；所述溶出剂为氢氧化钠溶液和/或步骤(2)所得的沉淀后液；

(2)按一定比例将氢氧化锶或步骤(5)所得的粗氢氧化锶晶体与步骤(1)所得的溶出液混合，在一定温度下进行沉淀钨钒反应，经固液分离后得到沉淀后液和钨钒渣；

(3)将步骤(2)所得的钨钒渣与盐酸溶液混合，在一定温度下进行酸分解反应，采用第一级喷淋塔和第二级喷淋塔吸收挥发出来的盐酸蒸汽，反应结束后，经固液分离得到钨酸和酸分解后液；

(4)将步骤(3)所得的酸分解后液通入树脂柱与吸附树脂接触，将其中的钒吸附至树脂，经水洗后得到载钒吸附树脂和脱钒酸液；此后，将氢氧化钠溶液通入树脂柱与载钒吸附树脂接触，使钒从吸附树脂上解吸，得到钒酸钠溶液，并使吸附树脂再生；

(5)将碳酸钠加入至步骤(4)所得的脱钒酸液进行中和反应，得到中和后液；然后将步骤(2)所得的沉淀后液按一定比例加入至中和后液，利用沉淀后液中过剩的氢氧化钠，将氯化锶转化为氢氧化锶，并对混合溶液蒸发浓缩使溶液中锶浓度和氢氧根浓度升高，最后再通过冷却结晶和离心分离的方式得到粗氢氧化锶晶体和结晶母液；