廢棄scr脫硝催化劑的回收利用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及催化劑回收技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種廢棄SCR脫硝催化劑的回收利用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會(huì)的發(fā)展，環(huán)境面臨著嚴(yán)峻的問題，大氣污染作為環(huán)境問題的一部分也備受關(guān)注。近年來，氮氧化物是造成大氣污染的主要因素之一，因而有效控制氮氧化物排放的脫硝技術(shù)得到廣泛應(yīng)用。
[0003]選擇性催化還原法(SCR法)是目前較為成熟的脫硝技術(shù)，選擇性催化還原法(Selective Catalytic Reduct1n，SCR)是指在催化劑的作用下，利用還原劑(如NH3、液氨、尿素)選擇性地與氮氧化物反應(yīng)并生成無毒無污染的NjPH20。首先由美國的Engelhard公司發(fā)現(xiàn)并于1957年申請專利，后來日本在該國環(huán)保政策的驅(qū)動(dòng)下，成功研制出了現(xiàn)今被廣泛使用的W03/V205/Ti02催化劑，并分別在1977年和1979年在燃油和燃煤鍋爐上成功投入商業(yè)運(yùn)用。目前，SCR脫硝技術(shù)已成為世界上應(yīng)用最多、最有效的一種脫硝技術(shù)，其脫硝效率可達(dá)90%以上。
[0004]目前，我國已完全掌握SCR脫硝催化劑生產(chǎn)技術(shù)，但其回收利用技術(shù)少有涉及，催化劑使用壽命較短，一般3年左右就需要更換，而且失效的SCR脫硝催化劑需要填埋處理，不僅會(huì)浪費(fèi)土地資源，還會(huì)造成新的污染。
[0005]SCR脫硝催化劑主要成分是由催化劑鈦白粉組成，其中Ti02含量為80%?90%，W03含量為4%?6%，V 205含量為0.4%?1.5%。。由于鈦和鎢都具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，因此尋求一種廢棄SCR脫硝催化劑的回收利用方法，不僅能夠節(jié)省土地資源、減少污染，還能變廢為寶，具有較高的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明是鑒于上述問題而提出的，其目的在于，提供一種廢棄SCR脫硝催化劑的回收利用方法，所述方法能夠?qū)崿F(xiàn)二氧化鈦、含釩化合物以及含鎢化合物的回收，變廢為寶，同時(shí)采用閉合循環(huán)方式，沒有三廢排放，解決了常規(guī)廢棄SCR脫硝催化劑填埋處理浪費(fèi)資源、污染環(huán)境等問題，具有較高的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益。
[0007]具體地，本發(fā)明通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0008](1)將廢棄SCR脫硝催化劑與強(qiáng)堿混合進(jìn)行熔鹽反應(yīng)，反應(yīng)完畢進(jìn)行第一次固液分離，得到以Ti02為主要成分的產(chǎn)物；
[0009](2)向第一次固液分離的濾液中加入(NH4)HC03進(jìn)行沉淀反應(yīng)，反應(yīng)完畢再進(jìn)行第二次固液分離，得到NH4V03;
[0010](3)將第二次固液分離的濾液進(jìn)行結(jié)晶、抽濾、離心，得到以Na2W04為主要成分的產(chǎn)物。
[0011]所述SCR脫硝催化劑中主要成分是由催化劑鈦白粉組成，其中Ti02含量為80%?90%，TO3含量為 4%~ 6%，V 205含量為 0.4%~ 1.5%0
[0012]優(yōu)選地，所述廢棄SCR脫硝催化劑的粒度為45?55 μ m，優(yōu)選50 μ m。
[0013]優(yōu)選地，在所述熔鹽反應(yīng)之前對(duì)所述廢棄SCR脫硝催化劑進(jìn)行去灰、濕法球磨處理。
[0014]優(yōu)選地，通過壓縮空氣吹掃進(jìn)行所述去灰處理。
[0015]優(yōu)選地，經(jīng)過所述去灰、濕法球磨處理后，所述廢棄SCR脫硝催化劑粒度為45?55 μ m，優(yōu)選 50 μ m。
[0016]優(yōu)選地，所述球磨時(shí)加入的水與所述廢棄SCR脫硝催化劑的質(zhì)量比為1: (3?4)。
[0017]所述熔鹽反應(yīng)是指金屬氧化物與強(qiáng)堿反應(yīng)生成金屬鹽的反應(yīng)。
[0018]優(yōu)選地，所述強(qiáng)堿為NaOH或Κ0Η，優(yōu)選NaOH。
[0019]優(yōu)選地，所述強(qiáng)堿與所述廢棄SCR脫硝催化劑的質(zhì)量比為1: (3?4)。
[0020]優(yōu)選地，所述熔鹽反應(yīng)的反應(yīng)溫度為100°C?145°C。
[0021]優(yōu)選地，所述熔鹽反應(yīng)的反應(yīng)壓力為0.4MPa?0.6MPa。
[0022]優(yōu)選地，所述熔鹽反應(yīng)的反應(yīng)時(shí)間為2?3h。
[0023]優(yōu)選地，所述熔鹽反應(yīng)是在耐高溫、耐高壓以及耐腐蝕的反應(yīng)釜中邊攪拌邊進(jìn)行。
[0024]優(yōu)選地，通過通入水蒸汽控制所述熔鹽反應(yīng)的反應(yīng)溫度和反應(yīng)壓力。
[0025]在所述熔鹽反應(yīng)中，1102不反應(yīng)，W0 3、V205與NaOH進(jìn)行反應(yīng)，主要反應(yīng)為:
[0026]W03+2Na0H = Na2W04+H20
[0027]V205+2Na0H = 2NaV03+H20
[0028]優(yōu)選地，在所述第一次固液分離后，用壓濾機(jī)對(duì)第一次固液分離的濾渣進(jìn)行第一次壓濾，將壓濾機(jī)溢出的液體與第一次固液分離的濾液合并。
[0029]向所述第一次固液分離的濾液中加入(NH4) 110)3進(jìn)行沉淀反應(yīng)，主要反應(yīng)為:
[0030]NaV03+ (NH4) HC03= NH 4V03 J, +NaHC0 3
[0031]優(yōu)選地，在所述第二次固液分離后，用壓濾機(jī)對(duì)第二次固液分離的濾渣進(jìn)行第二次壓濾，將壓濾機(jī)溢出的液體與第二次固液分離的濾液合并。
[0032]優(yōu)選地，對(duì)所述第二次壓濾后的壓濾機(jī)進(jìn)行水洗，回收水洗液與第二次固液分離的濾液合并。
[0033]優(yōu)選地，所述水洗時(shí)，加入的水與所述廢棄SCR脫硝催化劑的質(zhì)量比為5: (1?3)。
[0034]優(yōu)選地，所述結(jié)晶溫度通過通入水蒸汽調(diào)節(jié)，優(yōu)選為100°C?145°C。
[0035]優(yōu)選地，所述整個(gè)反應(yīng)體系中的水蒸汽采用閉合循環(huán)方式，通過氣體回收裝置對(duì)溢出的氣體進(jìn)行回收，并返回反應(yīng)體系中。
[0036]作為優(yōu)選技術(shù)方案，本發(fā)明所述廢棄SCR脫硝催化劑的回收利用方法，包括以下步驟:
[0037](1)對(duì)所述廢棄SCR脫硝催化劑進(jìn)行去灰、濕法球磨處理；
[0038](2)將廢棄SCR脫硝催化劑與強(qiáng)堿按照1: (3?4)的比例混合進(jìn)行熔鹽反應(yīng)，反應(yīng)完畢進(jìn)行第一次固液分離；在所述第一次固液分離后，用壓濾機(jī)對(duì)第一次固液分離的濾渣進(jìn)行第一次壓濾，得到Ti02含量為78%?82%的產(chǎn)物，并將壓濾機(jī)溢出的液體與第一次固液分離的濾液合并；
[0039](3)向第一次固液分離的濾液中加入(NH4)HC03進(jìn)行沉淀反應(yīng)，反應(yīng)完畢再進(jìn)行第二次固液分離，得到NH4V03;在所述第二次固液分離后，用壓濾機(jī)對(duì)第二次固液分離的濾渣進(jìn)行第二次壓濾，將壓濾機(jī)溢出的液體與第二次固液分離的濾液合并；對(duì)所述第二次壓濾后的壓濾機(jī)進(jìn)行水洗，回收水洗液與第二次固液分離的濾液合并；所述水洗時(shí)加入的水與所述廢棄SCR脫硝催化劑的質(zhì)量比為5: (1?3);
[0040](4)將第二次固液分離的濾液進(jìn)行結(jié)晶、抽濾、離心，得到Na2W04含量為28%?32%的產(chǎn)物。
[0041]本發(fā)明提供的廢棄SCR脫硝催化劑的回收利用方法的工藝流程圖如圖1所示。
[0042]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果:
[0043]能夠?qū)崿F(xiàn)二氧化鈦、含釩化合物以及含鎢化合物的回收，變廢為寶，同時(shí)解決了常規(guī)填埋處理浪費(fèi)土地、污染環(huán)境的問題，具有較高的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益。
【附圖說明】
[0044]圖1是本發(fā)明的廢棄SCR脫硝催化劑的回收利用方法的工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0045]為便于理解本發(fā)明，本發(fā)明列舉實(shí)施例如下。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明了，所述實(shí)施例僅僅是幫助理解本發(fā)明，不應(yīng)視為對(duì)本發(fā)明的具體限制。
[0046]實(shí)施例1
[0047]—種廢棄SCR脫硝催化劑的回收利用方法，所述方法包括如下步驟:
[0048](1)將所述廢棄SCR脫硝催化劑用壓縮空氣吹掃進(jìn)行去灰處理，以除去附著于催化劑上的灰塵和雜質(zhì)，然后投入球磨機(jī)中，以與所述廢棄SCR脫硝催化劑的質(zhì)量比為1:3的比例加水，進(jìn)行濕法球磨處理，磨成粒度為50 μ m的糊狀物；
[0049](2)將所述糊狀物與NaOH按照1:3的比例混合投入反應(yīng)釜進(jìn)行熔鹽反應(yīng)，通過通入水蒸汽控制反應(yīng)溫度為100°c、反應(yīng)壓力為0.4MPa，反應(yīng)時(shí)間為2h ;反應(yīng)完畢進(jìn)行第一次固液分離，在所述第一次固液分離后，用壓濾機(jī)對(duì)第一次固液分離的濾渣進(jìn)行第一次壓濾，得到Ti02含量為78%的產(chǎn)物，并將壓濾機(jī)溢出的液體與第一次固液分離的濾液合并；
[0050](3)向第一次固液分離的濾液中加入(NH4)HC03進(jìn)行沉淀反應(yīng)，反應(yīng)完畢再進(jìn)行第二次固液分離，得到NH4V03;在所述第二次固液分離后，用壓濾機(jī)對(duì)第二次固液分離的濾渣進(jìn)行第二次壓濾，將壓濾機(jī)溢出的液體與第二次固液分離的濾液合并；對(duì)所述第二次壓濾后的壓濾機(jī)進(jìn)行水洗，回收水洗液與第二次固液分離的濾液合并；所述水洗時(shí)加入的水與所述