[发明专利]紫外线屏蔽剂及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种紫外线屏蔽剂及其制备方法和应用，涉及资源循环利用技术领域，上述紫外线屏蔽剂主要由纳米二氧化钛包覆重晶石矿物颗粒制得；其中，所述纳米二氧化钛主要由废弃SCR催化剂与浓硫酸反应后制得的硫酸氧钛经水解得到。本发明以废弃的SCR催化剂作为原料，将废弃的SCR催化剂制备为具有较高工业附加值的紫外线屏蔽剂，用以增加塑料对紫外光的屏蔽性能和耐候性能，具有较高的社会和经济意义。经实验验证，本申请紫外线屏蔽剂的遮盖力达13.50g/m²，吸油量为19.08g/100g，能充分满足各类塑料制品的制备要求。

技术领域

本发明涉及资源循环利用技术领域，尤其是涉及一种紫外线屏蔽剂及其制备方法和应用。

背景技术

现有的烟气脱硝装置主要采用SCR(Urea-based Selective CatalyticReduction)技术来进行脱销，具有脱硝效率高，成本低的优势。虽然在理想状态下，SCR脱硝催化剂可以长期使用，但由于实际运行过程复杂，多种因素都会导致催化剂活性降低，寿命缩短，目前国内蜂窝式SCR脱硝催化剂设计运行寿命为24000h。SCR催化剂活性降低，乃至失活的主要原因归纳来说可分为四种：(1)砷(As)、碱金属(主要是K、Na)等引起的催化剂中毒；(2)催化剂的堵塞；(3)高温引起的烧结、活性组分挥发；(4)机械磨损。随着催化剂使用时间的增长，由于上述问题，造成催化剂使用时活性降低，当下降到一定程度后，必需增加或者更换一层催化剂。因此，火电厂中每年都会产生大量的废弃SCR催化剂。

目前，废弃SCR催化剂的回收处理方法主要包括：(1)填埋处理，(2)用作水泥原料或混凝料，(3)研磨后与煤混烧，(4)回收其中的有用金属材料。第一种方案对环境影响较大，并且浪费严重，最不可取。第二第三种经济效益低并且过程复杂，研究意义也不大。而与前三种方式相比，回收SCR废催化剂中的金属材料是一种更加环保的处理方式。由于废SCR催化剂中含有高附加值金属元素，对其中金属元素的回收利用是目前研究的热点。通过分离提纯技术可以实现废SCR催化剂中V₂O₅、WO₃、TiO₂的分离回收，从而实现烟气脱硝产业的物质循环。目前多数研究主要包括浸出和分离两个过程。其中浸出工艺主要为酸浸、碱浸、盐浸或焙烧浸出，所得到的浸出液进一步分离、纯化后实现钒、钨、钛的分离回收利用。但由于其具体回收方法非常复杂，要求的回收条件相当苛刻，均存在缺陷，目前也没有实际生产。

因此，研究开发出一种新型的废弃SCR催化剂回收利用方法，以废弃SCR催化剂作为原料，将其制备为具有较高工业附加值的紫外线屏蔽剂，进而增加现有塑料产品对紫外光的屏蔽性能和耐候性能，变得十分必要和迫切。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种紫外线屏蔽剂，所述紫外线屏蔽剂主要以废弃的SCR催化剂作为原料制得。本发明将废弃的SCR催化剂制备为具有较高工业附加值的紫外线屏蔽剂，用以增加塑料对紫外光的屏蔽性能和耐候性能，具有较高的社会和经济意义。

本发明的第二目的在于提供一种紫外线屏蔽剂的制备方法。

本发明的第三目的在于提供一种紫外线屏蔽剂的应用。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

本发明提供的一种紫外线屏蔽剂，所述紫外线屏蔽剂主要由纳米二氧化钛包覆重晶石矿物颗粒制得；

其中，所述纳米二氧化钛主要由废弃SCR催化剂与浓硫酸反应后制得的硫酸氧钛经水解得到。

进一步的，所述废弃SCR催化剂中二氧化钛的含量为85～90％。

进一步的，所述重晶石矿物颗粒的粒径为0.1～10μm；

优选地，所述紫外线屏蔽剂的粒径为0.5～2μm。