[发明专利]一种由废旧SCR脱硝催化剂酸化过氧化回收有价金属的方法

说明书

本公开了提供了一种由废旧SCR脱硝催化剂回收其中的有价金属Ti、V、W，的方法，包括以下步骤：1)粉碎预处理；2)溶解提钒，得到纳米V₂O₅溶胶；3)钛钨分离；4)过氧化处理，得到纳米TiO₂溶胶；5)分离得到纳米WO₃溶胶。相比现有技术中的干法或湿法回收工艺，根据本发明的回收方法工艺条件温和，有价金属回收率高，适合大规模生产。

技术领域

本发明属于化工、固体废弃污染物回收再利用领域，具体而言，涉及一种由废旧SCR脱硝催化剂通过酸化过氧化工艺回收其中的有价金属Ti、V、W，并直接制备相应纳米金属氧化物溶胶的新型工艺方法。

背景技术

我国是一个长期以火力发电为主的能源消耗大国，因此火力发电厂是NOx排放的主要来源之一。目前，选择性还原法(SCR)是目前国内外脱硝效率最高、最成熟、应用最广泛的脱硝技术。脱硝催化剂的使用周期约为16000～20000h，据测算，从2018年开始国内将连续稳定产生3.8万吨/年的SCR废催化剂。目前，不可再生的废脱硝催化剂基本采用填埋法，在2010年4月1日公布执行的《火电厂烟气脱硝工程技术规范——选择性催化还原法》中对SCR废催化剂的处理方式为压碎后填埋。事实上，废SCR催化剂本身含有的WO₃、V₂O₅和TiO₂都是宝贵的资源，若能采取分离提纯的方式将其回收资源化利用，每吨废催化剂能产生近万元产值。那么每吨废SCR催化剂能够产生至少1.39万元产值。

目前SCR回收主要有干法、湿法。干法主要利用废脱硝催化剂中的成分在高温焙烧下与碱反应，然后利用反应产物在水浸时的溶解度不同而实现分离，可实现废脱硝催化剂中TiO₂、V₂O₅与WO₃的分离，例如CN105905945A中所述的方法。湿法是利用废脱硝催化剂中的成分与化学原料反应，使三氧化钨和五氧化二钒溶出，过滤后，在把含钨离子和钒离子的液体，加入不同溶液进行分离、沉淀，例如CN105854957A中所述的方法。但现有的SCR废催化剂的回收处理技术还是基于传统钒钛回收为基础，国内目前虽然有一些能够单独回收废催化剂中钒或钨的企业，但因含量较低(0.5％～1％)，不能将其归并到废钒催化剂一类，而且在专门从事废钒催化剂回收企业的现有工艺条件下是无法实现对钒和钨的分离和提纯的。如中国专利CN104178636A公开了一种通过活化煅烧结合酸性浸出回收SCR废旧催化剂中Ti、V、Mo和Si的方法，其中首先将废旧催化剂粉体与NaCl粉体混合在600～800℃下煅烧4～6小时，然后在用弱酸水溶液对煅烧的固体进行处理，然后通过蒸发浓缩、加入氨水等工艺分别沉淀出H₂MoO₄，NH₄VO₃等物质。总体来说，在废SCR催化剂回收成本核算中，TiO₂的资源化利用是最关键的步骤，回收氧化钛的销售收入占到总销售收入的70％，是决定项目盈亏的核心因素。因此，急需开发以脱硝钛白回收利用为核心的技术。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，根据本发明的一个方面，本发明的一个目的在于提供一种由废旧SCR脱硝催化剂回收其中的有价金属Ti、V、W，的方法，该方法的核心是首先利用金属V、W、Ti在不同酸溶液中的溶解性差异实现分离，再通过过氧化途径直接制备得到相应金属氧化物纳米晶体产品，实现V、W、Ti高附加值利用。

根据本发明的所述由废旧SCR脱硝催化剂回收其中的有价金属Ti、V、W的方法，该方法包括以下步骤：

1)预处理

将废弃的SCR脱硝催化剂经清洗、干燥后，粉碎至平均粒度为20μm至45μm(325目)的粉体颗粒。

2)溶解提钒