[发明专利]一种处理废钒催化剂的方法

权利要求书

1.一种处理废钒催化剂的方法，其特征在于，包括如下具体步骤：

S1.将废钒催化剂磨成颗粒，加入水混合均匀，于30～100℃温度下水浸0.5～4h，将水浸产物分离，得到水浸液和水浸渣；

S2.将酸性溶液和水浸渣混合，在二氧化硫的气氛下，反应0.5～4h，将产物分离，得到酸浸液和浸出渣Ⅰ；

S3.将步骤S1中的水浸液和步骤S2中的酸浸液混合，滴加KOH溶液，调节pH至6～8，在40～80℃下反应30～120min，将产物分离，得到硫酸钾溶液和滤饼Ⅰ；

S4.将滤饼Ⅰ溶于碱溶液中，调节pH至13～14，再加入氧化剂，煮沸，使溶液由兰色转变为黄色，将产物分离，得到浸出渣Ⅱ和滤液Ⅰ；

S5.将酸性溶液滴加到滤液Ⅰ中，调节pH为4.7～10，得到浸出渣Ⅲ和滤液Ⅱ；

S6.将铵盐溶液或氨水滴加到滤液Ⅱ中，调节pH到8，室温下反应30～90min，将产物分离，得到偏钒酸铵沉淀；

S7.将偏钒酸铵沉淀在空气或氧气中加热到300～500℃，保温1～2h，再随炉冷却至室温，得到纯度大于97.5％的V₂O₅固体；

S8.将浸出渣Ⅰ、浸出渣Ⅱ、浸出渣Ⅲ磨碎后混匀，加入到水泥、中砂、骨料和加强纤维的混合物中混和，再加入外加剂和水混合，搅拌2～4分钟，制得混凝土；

S9.将步骤S3得到的硫酸钾溶液进行浓缩并降温结晶，得到硫酸钾。

2.根据权利要求1所述的处理废钒催化剂的方法，其特征在于，步骤S1中所述颗粒的粒径为1～125微米。

3.根据权利要求1所述的处理废钒催化剂的方法，其特征在于，步骤S1中所述废钒催化剂与水的质量比为1：(1.5～5)。

4.根据权利要求1所述的处理废钒催化剂的方法，其特征在于，步骤S2中所述酸性溶液和水浸渣的质量比为(1.5～5)：1，所述二氧化硫的浓度为5～99％。

5.根据权利要求1所述的处理废钒催化剂的方法，其特征在于，步骤S2和S5中所述酸性溶液为硫酸、硝酸、柠檬酸或盐酸中的一种以上。

6.根据权利要求1所述的处理废钒催化剂的方法，其特征在于，步骤S4中所述碱溶液为氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液或氢氧化钙溶液中的一种以上，所述氧化剂为高锰酸盐、氯酸钠或过氧化氢中的一种以上。

7.根据权利要求1所述的处理废钒催化剂的方法，其特征在于，步骤S6中所述铵盐溶液为氯化铵、硫酸铵、硫酸氢铵、硝酸铵、碳酸铵或碳酸氢铵中的一种以上。

8.根据权利要求1所述的处理废钒催化剂的方法，其特征在于，步骤S8中所述混凝土的组分如下：浸出渣100～300份，水泥200～300份；中砂300～600份，骨料600～1000份，加强纤维10～20份，外加剂5～10份，水170～210份。

9.根据权利要求8所述的处理废钒催化剂的方法，其特征在于，所述外加剂包括聚羧酸系减水剂35份、硅烷偶联剂6份、聚乙烯吡咯烷酮3份、碳化硅2份、二氧化硅包覆二氧化钛8份、明胶粉5份、膨润土12份、纳米碳粉10份、葡萄糖酸钠4份和醋酸酯苯酚4份。

10.根据权利要求8所述的处理废钒催化剂的方法，其特征在于，所述中砂的细度模数为2.3～3，所述骨料为煤渣、矿渣、高炉渣或石子，所述骨料的粒径为10～20mm；所述骨料的细度模数为1.6～1.8；所述水泥为硅酸盐水泥，所述硅酸盐水泥的强度指标为32.5或42.5；所述加强纤维为钢纤维、玻璃纤维或碳纤维中的一种以上，所述加强纤维的长度为9～30mm。