[发明专利]一种低温钠化焙烧回收废SCR催化剂中钒钨钛的方法

说明书

本发明公开了一种低温钠化焙烧回收废SCR催化剂中钒钨钛的方法。该方法，包括如下步骤：S1、将碳酸钠与破碎后的废SCR催化剂混合，磨矿，得到磨矿后的物料；S2、将磨矿后的物料压制成块进行焙烧，得到焙烧后的物料；S3、将焙烧后的物料粉碎，加入到热水中进行水浸反应，反应结束后进行固液分离，固相为含钛的浸出渣，液相为含钒和钨的浸出液。本发明提出的方法可实现Vsubgt;2/subgt;Osubgt;5/subgt;、WOsubgt;3/subgt;浸出率均大于95％。

技术领域：

本发明涉及冶金技术领域，具体涉及一种低温钠化焙烧回收废SCR催化剂中钒钨钛的方法。

背景技术：

SCR(selective catalytic reduction)烟气脱硝催化剂在燃煤发电机组中广泛应用，其设计寿命一般为3年，目前废SCR催化剂产量逐年累计。废SCR催化剂中含有V、W、Ti等有价元素，浸出毒性大，若不妥善处置将带来资源的极大浪费和环境污染。目前废SCR催化剂报道的相关资源提取工艺中，采用钠化焙烧-水浸能够获得较好的V、W浸出效果，但钠化焙烧所需的温度较高，在850℃以上焙烧才能取得较好的浸出指标，焙烧时间通常在1h以上，能耗巨大。因此，有必要开发一种低温钠化焙烧工艺提取废SCR催化剂中的V、W等有价资源。

发明内容：

本发明解决了现有技术存在的问题，提供一种低温钠化焙烧回收废SCR催化剂中钒钨钛的方法，本发明提出的方法可实现V₂O₅、WO₃浸出率均大于95％。

本发明的目的是提供一种低温钠化焙烧回收废SCR催化剂中钒钨钛的方法，包括如下步骤：

S1、将碳酸钠与破碎后的废SCR催化剂按照质量比为1.3～1.5：1混合，磨矿1.5～2.5h，得到磨矿后的物料；

S2、将磨矿后的物料压制成块进行焙烧，焙烧温度为500℃～600℃，焙烧时间为0.8～1.2h，得到焙烧后的物料；

S3、将焙烧后的物料粉碎，加入到65℃-75℃热水中进行水浸反应0.6～1.2h，焙烧后的物料与热水的液固比为3.5～4.5：1，反应结束后进行固液分离，固相为含钛的浸出渣，液相为含钒和钨的浸出液。

优选地，步骤S1所述的破碎后的废SCR催化剂具体步骤为：将废SCR催化剂破碎至粒径为0.074±0.005mm的催化剂颗粒占废SCR催化剂总量的78％～82％。

优选地，步骤S1所述的磨矿具体为置于行星磨中磨矿。

本发明提出的行星磨采用不锈钢材质，采用行星磨高强度机械活化，增大反应物之间的接触面积，提高颗粒的表面能，降低钠化反应所需的能量，相比常规废SCR催化剂钠化反应所需的焙烧温度有明显降低。

优选地，步骤S1具体步骤为将碳酸钠粉末与破碎后的废SCR催化剂按照质量比为1.3～1.5：1混合，磨矿2h，得到磨矿后的物料。

研究发现，当焙烧温度低于850℃时，碳酸钠定为固态，当焙烧温度高于850℃时，碳酸钠为液态。通常认为液态之后碳酸钠与废SCR催化剂接触反应更好，反应更为完全。因此，许多文献报道对废SCR催化剂钠化焙烧所采用的温度在850～1000℃，该反应温度较高，给产业化过程是能耗和设备带来巨大压力。

本发明根据“机械力化学”相关原理，在废SCR催化剂钠化反应上进行尝试，碳酸钠与废SCR催化剂质量比为1.3～1.5，通过行星磨对碳酸钠和废SCR催化剂磨矿2h，促进二者发生固相层面的化学反应，但该反应很难完全发生，直接浸出钒、钨浸出率不足50％，但磨矿过程的机械活化作用让物料充分分散混匀，颗粒粒度达到0.002mm占90％以上，机械能转化为颗粒表面势能，再次进行焙烧，反应完全需求温度显著降低。

优选地，步骤S1所述的磨矿介质为粒径1-6mm的陶瓷。