[发明专利]中温隧道式固态活化提取废脱硝催化剂有价元素的方法

说明书

本发明公开中温隧道式固态活化提取废脱硝催化剂有价元素的方法，本发明以破碎的SCR脱硝废催化剂为原料，首先进行超细处理，加入适当的碱盐和活化剂，混合并挤压成型，送至隧道式活化反应机活化，活化后水淬物料调浆进入超声波高效浸出罐，浸出矿浆经过滤得到浸出渣和含钒、钨滤液。浸出渣洗涤、干燥得到二氧化钛产品。滤液加入复盐除去杂质硅、铝，除杂后液加入沉淀剂沉淀钒、钨，沉淀物经洗涤、过滤、选择性浸出钒后进行液固分离，得到的渣相经洗涤、干燥得到钨酸钙产品，含钒滤液加入氨水沉钒，最终以偏钒酸铵的形式回收钒元素。本发明方法，实现了废催化剂中的有价元素精细分离，回收率高，能耗低，生产废液循环利用，不会造成二次污染。

技术领域

本发明属于SCR脱硝废催化剂回收领域，具体涉及一种含钨、钒、钛的SCR废催化剂的回收工艺。

背景技术

随着人们生活和生产需求的不断提高，对电力的需求亦不断上升，但是，火力发电过程中大量化石燃料的燃烧会产生大量的SO₂、CO₂、NO_x等废气，对生态环境造成的危害也愈演愈烈，化石能源的不完全燃烧形成的烟雾颗粒会加重雾霾，严重影响人类生命健康；NO_x会与空气中的水结合生产硝酸和硝酸盐，加重酸雨的形成；一定条件下，氮氧化物与其他大气污染物相结合产生光化学烟雾污染；另外，NO_x还可以使O₃分解，造成臭氧层空洞。因此，严格控制火电厂NO_x排放量变得越来越迫切。目前，采用催化还原脱除NO_x是控制NO_x排放(即脱硝)的主要方法之一，这一过程的核心是催化剂设计与制备。我国即将迎来一个脱硝高峰期，而催化剂制造的低成本也成为社会发展的需要。钛、钨、钒等金属物质，是生产钒—钨—钛体系催化剂的关键原材料，占催化剂总重量的80-90％,占催化剂总成本的80％以上，但目前还没有有效的降低钛、钨等金属用量的方法，这使得脱硝催化剂的成本居高不下，另外，脱硝废催化剂(即生产过程中产生的不合格的脱硝催化剂产品、中间产品或失效催化剂)中含有钒等对机体及环境有危害的重金属物质，将大量废料丢弃是对公众环境的间接损害，如能回收废料中有价金属并循环利用，将有利于生态环境的保护，并充分利用有价资源。

废催化剂中有价金属的回收方法主要有干法回收、湿法回收、干-湿结合法回收。

干法回收包括升华法、氧化焙烧法和氯化物挥发法等，常用于Cu-Ni、Ni-Mo/Al₂O₃等催化剂中金属的回收，但干法回收能耗高、熔融、煅烧过程中可能释放出SO_x以及有机物，造成空气污染，需要增加废气处理装置。

湿法回收主要是利用酸液、碱液或其它溶剂将废催化剂中的有价金属化合物进行溶解，过滤、除杂、干燥后得到相应的氧化物或者盐类化合物。此外，电解回收有价金属也属于湿法回收。

由于现有催化剂中所含成分往往在两种或两种以上，单独采用干法或湿法很难将有用成分进行比较良好的分离和回收，因此多采用干—湿结合法以达到目的。干-湿法结合能耗低、不会造成二次污染，且能够对废催化剂中的有价组成进行较精细的分离。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供中温隧道式固态活化提取废脱硝催化剂有价元素的方法，为SCR脱硝废催化剂提供高效、清洁的回收工艺技术。

本发明所述方法具体包括以下步骤：

(1)中温隧道式固态活化反应，将经过破碎、磨细的SCR脱硝废催化剂与其质量的10-20％碱盐(Na₂CO₃)和1-3％的活化剂(钠基复盐)进行混合均匀、挤压成砖型。挤压成型物料通过拖车板面运送至隧道式活化反应机进行活化，物料进入隧道式活化反应机经过预热区、活化反应区、冷却区三个区，经冷却后活化结束，整个活化过程2—3小时，预热区温度200℃，活化反应区400-750℃，冷却区80-100℃。