[发明专利]一种从废弃SCR脱硝催化剂中回收金属氧化物的方法

说明书

本发明涉及废催化剂回收技术领域，具体涉及一种从废弃SCR脱硝催化剂中回收金属氧化物的方法，包括如下步骤：将预处理后的催化剂与浓碱混合，加入碳酸钠碳酸钠，充分搅拌反应后过滤，得到钛酸盐粗盐滤饼及滤液，钛酸盐粗盐滤饼洗涤后得到纯化后的钛酸盐，用盐酸酸浸钛酸盐进行钛回收；含钒、钨滤液的除杂，钒回收，沉钨，钨回收。本发明操作方便，工艺、设备简单，能够较为完全的将废SCR催化剂中有价金属钒、钨、钛提取出来，钒，钨，钛回收率在95％以上，且回收的五氧化二钒纯度97％以上，黄钨酸纯度(以WO3计)95％以上，高钛渣纯度(以TiO2计)纯度90％以上，有价成分得以回收循环利用，不仅降低了废SCR催化剂填埋所带来的环境污染，同时具有良好的经济效益。

技术领域

本发明涉及废催化剂回收技术领域，具体涉及一种从废弃SCR脱硝催化剂中回收金属氧化物的方法。

背景技术

我国主要采用燃煤火力发电，燃煤过程会产生大量的氮氧化物(NOX)，对大气造成严重的污染。为了控制氮氧化物(NOX)的排放，国家出台了一系列法规，重点推进火电行业的脱硝工作。目前NH3-SCR技术是我国燃煤电厂采用的主要脱硝技术，催化剂是SCR系统的重要部分，其成本通常占到脱硝设备总投资的30％-50％。SCR催化剂应用最广泛的是蜂窝式催化剂，蜂窝式SCR催化剂大多以TiO2为载体，负载V2O5、WO3等金属氧化物。催化剂总量的90％以上为TiO2、V2O5、WO3等金属氧化物。

在SCR脱硝系统运行中，由于长时间暴露在温度较高，烟气成分复杂的运营环境等多种原因，可导致催化剂活性降低，寿命缩短，一般脱硝催化剂的使用寿命在2～3年，对于失活的催化剂，催化剂再生处理时首先考虑的处理方式，但是适用于再生的方式回用的催化剂只有一部分，且只可再生1～2次，活性和使用年限都降低，最终成为废催化剂。

废SCR催化剂活性成分WO3和V2O5为有毒金属氧化物，且废催化剂在使用过程中吸附了一定量的砷、汞等毒性组分，如果按照危险废物处置方法，将SCR催化剂直接填埋，会对环境造成严重污染，同时还造成严重得资源浪费。如果能回收废SCR催化剂中的有价金属，再次利用到新的SCR催化剂的制造过程中，不仅减少了对环境造成的破坏，而且对整个烟气脱硝产业链意义重大。

废弃催化剂中有价金属的提取、回收及循环再利用已经成为现阶段研究的热点。目前有很多与废弃催化剂中金属氧化物回收相关的专利，如：CN110817944A公开了一种废弃SCR脱硝催化剂的回收方法，是将催化剂预处理，在450-750℃下焙烧3h，将预处理的催化剂与Ba(OH)2混合，在500-800℃下焙烧3～6h，将TiO2分离；再用萃取提纯的方法萃取钒、钨/钼，再分别回收钛，钒，钨，但是该方法采用高温长时间焙烧，能源消耗大，资源利用效率低。

CN111689521A公开了一种废SCR脱硝催化剂的回收处理方法，包括以下步骤:对废SCR脱硝催化剂进行预处理，获得催化剂粉末；对催化剂粉末进行高温煅烧处理，煅烧温度为750～1000℃，煅烧时间为2～6h，获得中间产物；对中间产物进行有机酸溶液处理，后经过滤获得滤液及滤渣；对滤液进行浓酸处理，获得钨酸析出物；对钨酸析出物进行烘干及煅烧处理，获得三氧化钨。但是该方法只针对三氧化钨的回收，且用高温长时间焙烧的预处理。

CN 101921916 A公开了从废烟气脱硝催化剂中回收金属氧化物的方法包括以下步骤:将废烟气脱硝催化剂进行物理破碎，在650℃条件下进行高温焙烧去除表面杂质，高温焙烧后的废烟气脱硝催化剂中加入Na2CO3在650～700℃条件下高温焙烧，烧结块用热水浸泡，过滤得到的钛酸盐粗品经酸洗、过滤、水洗、焙烧后到TiO2粉体，滤液加入NH4Cl沉钒，制取五氧化二钒，加入氯化钙沉钨，制取三氧化钨。该方法在650℃条件下进行高温焙烧去除表面杂质，再用650～700℃条件下高温焙烧，得到钛酸盐，但是该方法运用高温焙烧去除杂质，又高温长时间焙烧对钒，钨钛进行分离，能源消耗大，资源利用效率低。