[发明专利]废旧SCR脱硝催化剂的除铁方法及应用

说明书

本申请公开了一种废旧SCR脱硝催化剂的除铁方法及应用，除铁方法包括：将废旧SCR脱硝催化剂置于氢氧化钠溶液中碱处理，过滤获得碱处理渣；将碱处理渣投入除铁液中，进行除铁反应，过滤，获得除铁滤液和除铁钛钨载体；其中，除铁液包括强质子酸和强还原剂，通过采用氢氧化钠溶液处理废旧SCR脱硝催化剂，调节孔道结构后，改善铁的暴露状态，再通过除铁液中的强质子酸和强还原剂两者协同与铁反应，使铁全部以二价铁离子状态浸出至除铁滤液中，对废旧SCR脱硝催化剂中不同种类的铁杂质均有高效脱除作用，除铁效率达90%以上。本申请的除铁方法简单，除铁助剂用量小，廉价易得，经济性好。

技术领域

本申请涉及固废资源化利用技术领域，尤其涉及一种废旧SCR脱硝催化剂的除铁方法及应用。

背景技术

在电厂、锅炉等配备的烟气脱硝净化装置中，使用的催化剂主要是中高温SCR脱硝催化剂，SCR脱硝催化剂中包含的TiO₂为载体、V₂O₅为主要活性成份、WO₃和MoO₃为抗氧化、抗毒化辅助成份。SCR脱硝催化剂在使用一段时间之后由于催化物质中毒失活（例如重金属等物质的附着导致活性成分失活）、机械结构损坏（例如孔道结构堵塞、坍塌等），将导致SCR脱硝催化剂无法再有效发挥其烟气净化功能。若直接丢弃SCR脱硝催化剂将造成有价资源的浪费，并且，吸附在废旧SCR脱硝催化剂内的Fe、As、Pb等物质会对环境造成严重危害，因此对废旧SCR脱硝催化剂进行回收利用，对于改善环境质量、提高资源利用效率、降低生产成本具有重要意义。

在回收废旧SCR脱硝催化剂时，需将吸附在废旧SCR脱硝催化剂内的杂质去除，以使回收后的物质能够得到有效利用。

发明内容

本申请提供一种废旧SCR脱硝催化剂的除铁方法及应用，能够有效解决废旧SCR脱硝催化剂中的杂质难以去除的问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种废旧SCR脱硝催化剂的除铁方法，除铁方法包括：

将废旧SCR脱硝催化剂置于氢氧化钠溶液中碱处理，过滤获得碱处理滤液和碱处理渣；

将碱处理渣投入除铁液中，进行除铁反应，过滤，获得除铁滤液和除铁钛钨载体；

其中，除铁液包括强质子酸和强还原剂，强质子酸和强还原剂用于将碱处理渣中的三价铁还原为二价铁，并浸出至除铁滤液中。

废旧SCR脱硝催化剂的孔道中吸附的物质包括烟气，经检测，烟气中包括铁，例如Fe₂O_3、Fe₃O₄等，烟气中的铁随烟气深入SCR脱硝催化剂的孔道内，参与SO₂/SO₃的转化反应，由此生成CaSO₄等物质，CaSO₄等物质进一步加剧SCR脱硝催化剂孔道结构堵塞，催化剂中毒失活，进而导致铁难脱除。碱处理过程中，能够将附着于废旧SCR脱硝催化剂孔道内的杂质去除，获得孔道结构、比表面积得到改善的碱处理渣，使铁能够更多地暴露于碱处理渣内部，以便于后续处理将碱处理渣内的铁去除。经氢氧化钠改善孔道结构后，获得的碱处理渣内铁的附着点、附着力均降低，进一步便于提高后续除铁效率。

另外，本申请实施例中的氢氧化钠溶液为稀氢氧化钠溶液，当废旧SCR脱硝催化剂孔道内的铁为Fe₂O₃时，稀氢氧化钠溶液不与Fe₂O₃，经过滤后，Fe₂O₃留存于碱处理渣中。

除铁反应中，除铁液中的强质子酸提供酸性环境，并能够与铁反应，使铁浸出至溶液中，例如，当碱处理渣中的铁包括Fe₂O₃时，强质子酸与Fe₂O₃反应，使碱处理渣中的铁呈三价铁离子浸出至溶液中。强质子酸与Fe₂O₃的反应方程式如下：