[发明专利]一种蜂窝式SCR废催化剂的回收工艺

说明书

技术领域

本发明涉及催化剂回收领域，特别是涉及SCR废催化剂的回收工艺，尤其涉及一种含钨、钛、钒的蜂窝式SCR废催化剂的回收工艺。

背景技术

近年来，随着氮氧化物减排工作的推进，选择性催化还原(SCR)烟气脱硝工艺在我国热电厂得到广泛采用，目前，国内外90％以上的氮氧化物减排采用SCR烟气脱硝工艺。脱硝催化剂是SCR烟气脱硝工艺的重要原材料，主要由二氧化钛(TiO₂,含量80％-90％)、五氧化二钒(V₂O₅，含量1％-5％)、三氧化钨(WO₃,含量5％-10％)组成。在氮氧化物排放大幅度削减的同时，产生了大量的含有毒有害物质的废烟气脱硝催化剂。

脱硝催化剂的使用寿命一般为3年，对失活的脱硝催化剂进行再生，可提高或者恢复失活催化剂的活性，使其能够循环利用。脱硝催化剂失活以后，约70％-80％的完整催化剂可进行再生，20％-30％破损催化剂无法进行再生。整个生命周期中，脱硝催化剂最多可再生3-4次，之后可回收各种原料、金属或进行最终处置。

废烟气脱硝催化剂除了二氧化钛、五氧化二钒、三氧化钨外，还含有铬、铍、砷和汞等重金属。据中国环境科学研究院对我国部分燃煤电厂产生的废烟气脱硝催化剂的危险特性分析结果表明，废烟气脱硝催化剂的主要危险特性为浸出毒性，其中铍、铜、砷的浸出浓度普遍高于新脱硝催化剂的浸出浓度；部分企业废烟气脱硝催化剂中铍、砷、汞的浸出浓度超过《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》(GB 5085.3-2007)的有关要求。如果不能妥善进行资源化、无害化处理，极易造成环境污染。

由于技术和成本等因素，我国尚没有从事废烟气脱硝催化剂利用回收有价值金属的企业，已有的项目均为小试阶段，存在最终无法再生的废烟气脱硝催化剂得不到妥善利用和处置的环境风险。

有鉴于上述现有的废烟气脱硝催化剂回收利用存在的缺陷，本发明人基于多年的丰富经验及专业知识，积极加以研究创新，以期创设一种新的蜂窝式SCR废催化剂的回收工艺，能够改进现有废烟气脱硝催化剂回收利用存在的缺陷，使其更具有实用性，经过不断的研究、设计，终于创设出确具实用价值的本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种蜂窝式SCR废催化剂的回收工艺，以解决现有废烟气脱硝催化剂回收利用存在的缺陷，采用离子交换法代替萃取法，更易操作，所得产品质量好，回收率高，且不需很高的温度和压力，能耗低，成本更小，能够有效回收废催化剂中的钨、钛、钒，废水回用或达标排放，环境风险小。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

依据本发明提出的一种蜂窝式SCR废催化剂的回收工艺，其包括以下步骤：

(1)、将SCR废催化剂破碎，加水洗去灰尘、杂物，干燥后磨至150-180目，然后送入浓度为200g/L的氢氧化钠溶液中，高温带压浸出，浸出时浸取固液比为2-4m³/t，浸取后固液分离得到滤渣和浸取液，所得滤渣用去离子水洗涤，洗去其中的钠、钨、钒，洗涤后的滤渣用于制备金红石型钛白粉，洗水进入步骤(3)；

(2)、将步骤(1)所得浸取液加盐酸调节pH值为9.5-10.5，过滤，除去硅胶杂质；

(3)、将步骤(2)除杂后的滤液及步骤(1)的洗水加盐酸调整pH值，然后送入离子交换设备，经交换、解析工序得到高含量的仲钨酸铵及偏钒酸铵的混合溶液；

(4)、将步骤(3)所得混合溶液调节pH为9，加入铵盐，然后调节温度至80℃，反应1小时后自然冷却至室温，沉淀结晶出偏钒酸铵，经固液分离得到偏钒酸铵晶体和滤液；

(5)、将步骤(4)得到的滤液蒸发结晶得到仲钨酸铵晶体。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的一种蜂窝式SCR废催化剂的回收工艺，其中，步骤(1)浸出时控制温度为110-120℃，浸出压力为0.2-0.3MPa，浸出时间为2-3小时。

前述的一种蜂窝式SCR废催化剂的回收工艺，其中，步骤(1)所述洗涤后的滤渣加入盐酸和水调浆，加热反应至Na₄TiO₄完全反应为H₄TiO₄，然后送入压滤机进行固液分离，用水洗涤所得滤渣，滤渣进入煅烧工序生产金红石型钛白粉，滤液及洗水进入废水处理系统。

前述的一种蜂窝式SCR废催化剂的回收工艺，其中，煅烧采用φ1.8m×3.2m回转窑，煅烧时间为4小时。