[发明专利]一种含废弃脱硝催化剂的冶金钛渣和铁钛钒合金的制备方法

说明书

本发明提供了一种含废弃脱硝催化剂的冶金钛渣和铁钛钒合金的制备方法。本发明提供的含废弃脱硝催化剂的冶金钛渣包括如下质量含量的组分：废弃脱硝催化剂20～52.9％，MgO 6.4～8％，Na₂CO₃3.9～8％，CaF₂6.4～10％和含钙合金30～50％。本发明提供的含废弃脱硝催化剂的冶金钛渣能够作为合金源用于熔炼铁钛钒合金，其中，含钙合金作为还原剂能够还原废弃SCR脱硝催化剂中的TiO₂、V₂O₅等金属氧化物，使得Ti、V等金属元素传质进入钢液中合金化或形成铁钛钒合金。实验结果表明，本发明提供的含废弃脱硝催化剂的冶金钛渣用于熔炼铁钛钒合金时，钛的回收率可达95％，钒的收得率为97％。

技术领域

本发明涉及工业废弃物回收技术领域，特别涉及一种含废弃脱硝催化剂的冶金钛渣和铁钛钒合金的制备方法。

背景技术

我国的主要能源为煤炭，燃煤电厂一直以来都是主要的污染排放源之一。虽然烟尘和二氧化硫已得到有效控制；NO_x的大量排放还是会带来光化学烟雾和酸雨，因此氮氧化物(NO_x)已成为我国现今最受关注的燃煤电厂污染问题。《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223—2011)中规定：自2014年1月1日起，2003年12月31日之前建成的火电厂，氮氧化物的排放量应小于200mg/m³，而2004年1月1日之后建成的以及某些重点区域的火电厂NO_x的排放量应小于100mg/m³。此外，《火电厂氮氧化物防治技术政策》中也明确规定，当排放物含量不能满足氮氧化物排放的要求时，应当增设烟气脱硝设施。

在多种NO_x治理技术中，选择性催化还原(selective catalytic reduction，SCR)脱硝技术，因具有受烟气组分的局限性小、脱硝效率高以及选择性好、装置简单、可靠性高、无副产物等优点，已在全世界范围内的燃煤电站中温烟气脱硝领域得到了广泛应用。如今，中温脱硝催化剂主要是V₂O₅-WO₃(MoO₃)/TiO₂型钒钛系催化剂；主要有蜂窝式、平板式和波纹式3种结构。

脱硝催化剂的使用寿命一般为3～5年，在实际的使用过程中会有多种因素导致催化剂失活。废弃脱硝催化剂的产量将达到25万立方米/年，质量将达到13.76万吨。

废弃脱硝催化剂的主要成分为TiO₂，其中还含有少量的V₂O₅、SiO₂等。脱硝催化剂中含有大量重金属，属于含有各类剧毒元素的有害固体废物。若随意堆置，一方面会占用大量的土地资源，对环境造成巨大污染；甚至会污染地下水，对全球生物造成危害；另一方面会提高企业的生产成本，造成资源的巨大浪费。如何高效处置废弃SCR脱硝催化剂是我们面临的一个巨大的资源，环境，经济问题。

现有的废弃SCR脱硝催化剂资源化回收的方法主要有：钠化焙烧法和浓碱浸出法回收TiO₂；铵盐沉淀法、萃取法、电解法回收V₂O₅，氯化钙沉钨法回收WO₃。这些方法都无一例外地用到了大量的强酸强碱，经济成本高，对环境污染严重。

发明内容

本发明的目的在于提供一种含废弃脱硝催化剂的冶金钛渣和铁钛钒合金的制备方法。本发明提供的含废弃脱硝催化剂的冶金钛渣和铁钛钒合金的制备方法无需强酸和强碱即能够实现废弃脱硝催化剂中有用金属元素的资源化回收。