本发明属于催化剂的回收技术领域，尤其涉及一种从失效SCR脱硝催化剂中分离钒、钨浸出液的方法。
背景技术：
我国是煤炭资源消耗大国，煤炭的大量使用在促进经济发展的同时也产生了大量的氮氧化物(NOX)。NOX是一种危害性巨大的大气污染物，能够引起光化学烟雾、酸雨等环境问题，时刻威胁着人类的健康。目前，烟气脱硝技术主要采用选择性催化还原法(Selective Catalytic Reduction,SCR)，SCR脱硝技术是近年来兴起的一种比较可靠而且工艺较简单的脱硝技术，该技术通常是以氨为脱硝剂，在SCR催化剂的作用下将氮氧化物催化还原为氮气。SCR脱硝技术的脱硝效率高，可达到90％以上，具有选择性好，技术可靠等优点。
SCR脱硝技术中最核心的就是催化剂，目前常用的SCR脱硝催化剂是以TiO2为载体、V2O5为活性组分、WO3或者MoO3为结构助剂，催化剂的活性直接决定了脱硝的效率，但是SCR脱硝催化剂随着使用时间的延长，活性会下降甚至失活，因此必须对活性降低甚至失活的催化剂进行再生。但是，再生的次数是有限的，一般催化剂的使用寿命是3年左右，这些无法再生的催化剂就是失效的废弃SCR催化剂。
随着SCR技术的广泛应用，失效的催化剂也越来越多。如果对这些失效的催化剂不加以处置，一方面会占据大量的土地资源，并且SCR催化剂属于危险固体废物，会严重污染环境，另一方面，失效催化剂中含有的各种有价金属没有回收利用，造成资源的巨大浪费。因此，开展失效催化剂的回收利用，既可以解决相应的环境被污染的风险，又可以变废为宝，充分利用资源。
而目前现有的、公开的失效SCR催化剂中有价金属的回收中，存在着工艺复杂，成本较高，无法高效地实现有价金属的分离。迄今为止，我国还没有一个成熟的失效SCR脱硝催化剂的回收处理的工程案例，因此，现亟需一种成熟可行、可推广的失效SCR脱硝催化剂中有价金属的回收方法。
技术实现要素：
发明目的：本发明的目的是提供一种简单、安全环保，且浸出率高的从失效SCR脱硝催化剂中分离钒、钨浸出液的方法。
技术方案：本发明从失效SCR脱硝催化剂中分离钒、钨浸出液的方法，包括如下步骤：将失效SCR脱硝催化剂与氯化钠按质量比1:0.4～0.7混匀后，在850～900℃条件下焙烧2～4h，制得混合物，将该混合物与水按液固比3～5:1混匀搅拌、分离，获得含钒、钨的浸出液，实现钒、钨的浸出。
本发明采用氯化钠进行钠化焙烧，相比于采用碳酸钠进行焙烧而言，首先，氯化钠更加廉价易得，焙烧温度也较碳酸钠低，更加经济环保；其次，焙烧过程中氯化钠能与原料中的钒优先作用，而碳酸钠与钒的作用不具有选择性，能与原料中的硅、磷和铝作用生成相应的钠盐而干扰钒的回收。
本发明在进行搅拌浸出时，采用水，而非酸或碱溶液，在达到相同的搅拌浸出的效果的前提下，水的经济成本明显远远低于酸或者碱，且水浸出产生的废水处理所需的成本也远远小于酸或碱浸出产生的废水的处理成本。
进一步说，本发明将失效SCR脱硝催化剂与氯化钠混匀前，先将其粉碎，得粒径为20～200目的催化剂，优选的，粒径可为100～200目。本发明失效SCR脱硝催化剂与氯化钠的质量比优选可为1:0.5～0.7；混合物与水的液固比优选可为4～5:1。
更进一步说，本发明的搅拌的温度为30～50℃，优选可为40～50℃，搅拌的时间为2～4h，优选可为3～4h。
有益效果：与现有技术相比，本发明的显著优点为：该分离钒、钨浸出液的方法，不仅节能环保、安全无污染，且能够同时获得较高的钒、钨浸出率。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的技术方案作进一步说明。
实施例1
(1)原料预处理：取一电厂失效SCR脱硝催化剂(主要成分V2O5-WO3/TiO2)，采用清洁干燥的压缩空气吹扫失效SCR脱硝催化剂，以去除催化剂表面的飞灰，其中压缩空气的工作气压为0.5MPa；
(2)粉碎：将步骤(1)中的失效SCR脱硝催化剂进行粉碎，得到粒径为20～60目的均匀粉末；
(3)钠化焙烧：取10g步骤(2)中的催化剂与5g氯化钠粉末均匀混合，焙烧温度900℃，焙烧时间2h的条件下，在马弗炉中进行焙烧；
(4)搅拌：向步骤(3)中焙烧后的固体混合物中加入去离子水，液固比5:1，采用磁力搅拌器搅拌使固体混合物能溶于水的化合物充分溶解，磁力搅拌时间3h，搅拌温度40℃，以实现对钒、钨的浸出；
(5)分离提钒、钨：采用0.45um的滤膜对搅拌后的混合物进行过滤，得到钒、钨的浸出液，计算得钒的浸出率为52.98％，钨的浸出率为95.47％。
实施例2
(1)原料预处理：取一电厂失效SCR脱硝催化剂(主要成分V2O5-WO3/TiO2)，采用清洁干燥的压缩空气吹扫失效SCR脱硝催化剂，以去除催化剂表面的飞灰，其中压缩空气的工作气压为0.5MPa；
(2)粉碎：将步骤(1)中的失效SCR脱硝催化剂进行粉碎，得到粒径为60～100目的均匀粉末；
(3)钠化焙烧：取10g步骤(2)中的催化剂与5g氯化钠粉末均匀混合，焙烧温度900℃，焙烧时间2h的条件下，在马弗炉中进行焙烧；
(4)搅拌：向步骤(3)中焙烧后的固体混合物中加入去离子水，液固比4:1，采用磁力搅拌器搅拌使固体混合物能溶于水的化合物充分溶解，磁力搅拌时间3h，搅拌温度40℃，以实现对钒、钨的浸出；
(5)分离提钒、钨：采用0.45um的滤膜对搅拌后的混合物进行过滤，得到钒、钨的浸出液，计算得钒的浸出率为55.08％，钨的浸出率为98.50％。
实施例3
(1)原料预处理：取一电厂失效SCR脱硝催化剂(主要成分V2O5-WO3/TiO2)，采用清洁干燥的压缩空气吹扫失效SCR脱硝催化剂，以去除催化剂表面的飞灰，其中压缩空气的工作气压为0.5MPa；
(2)粉碎：将步骤(1)中的失效SCR脱硝催化剂进行粉碎，得到粒径为100～200目的均匀粉末；
(3)钠化焙烧：取10g步骤(2)中的催化剂与5g氯化钠粉末均匀混合，焙烧温度900℃，焙烧时间2h的条件下，在马弗炉中进行焙烧；
(4)搅拌：向步骤(3)中焙烧后的固体混合物中加入去离子水，液固比4:1，采用磁力搅拌器搅拌使固体混合物能溶于水的化合物充分溶解，磁力搅拌时间3h，搅拌温度40℃，以实现对钒、钨的浸出；
(5)分离提钒、钨：采用0.45um的滤膜对搅拌后的混合物进行过滤，得到钒、钨的浸出液，计算得钒的浸出率为53.75％，钨的浸出率为95.61％。
实施例4
设计6组平行试验，基本步骤与实施例2基本相同，不同之处在于催化剂与氯化钠的质量比，分别测得浸出率如下表1所示。
表1不同的催化剂与氯化钠质量比获得的浸出率对照表
从表1中可看出随着氯化钠含量的增加，钒和钨的浸出率增大。当质量比为1:0.4～1:0.7时，能够同时获得较好的钒和钨的浸出率。其中，当质量比为1:0.5时，能够获得最佳的钒和钨的浸出率，而当质量比再增加时，钒和钨的浸出率增加的幅度不大。从节约试剂成本和保证钒、钨浸出率两方面综合考虑，质量比宜选择为1:0.4～1:0.7。
实施例5
设计6组平行试验，基本步骤与实施例2基本相同，不同之处在于焙烧的温度，分别测得浸出率如下表2所示。
表2不同的焙烧温度获得的浸出率对照表
从表2中可看出随着焙烧温度的升高，钒和钨的浸出率增大，但是温度过高，催化剂中的成分会由于温度过高而固化烧结，浸出率反而降低，所以最优的钠化焙烧的温度为900℃左右。
实施例6
设计5组平行试验，基本步骤与实施例2基本相同，不同之处在于搅拌的温度，分别测得浸出率如下表3所示。
表3不同的搅拌温度获得的浸出率对照表
从表3中可看出随着搅拌温度的升高，钒和钨的浸出率增大。当搅拌温度为30～50℃时，能够同时获得较好的钒和钨的浸出率。其中，当搅拌温度为40℃时，能够获得最佳的钒和钨的浸出率，而当搅拌温度再增加时，钒和钨的浸出率增加的幅度不大。这是因为浸出温度升高能增大反应物的活性，加快传质速度，提高浸出反应速率。但是浸出温度越高，能耗越大。综合考虑，选择浸出温度为30～50℃。
实施例7
设计5组平行试验，基本步骤与实施例2基本相同，不同之处在于混合物与水的液固比，分别测得浸出率如下表4所示。
表4不同液固比获得的浸出率对照表
从表4中可看出钒、钨的浸出率随着液固比的增大而逐渐增大。在低液固比(＜4:1)时，钒、钨的浸出率增大的幅度很大；当液固比在4:1～6:1范围内，钒、钨的浸出率增大的幅度趋于平缓。其主要原因是液固比增加到一定程度后，溶液中的离子扩散与传质达到最佳状态，因此，浸出液固比应为3～5:1。
实施例8
(1)原料预处理：取一电厂失效SCR脱硝催化剂(主要成分V2O5-WO3/TiO2)，采用清洁干燥的压缩空气吹扫失效SCR脱硝催化剂，以去除催化剂表面的飞灰，其中压缩空气的工作气压为0.5MPa；
(2)粉碎：将步骤(1)中的失效SCR脱硝催化剂进行粉碎，得到粒径为60～100目的均匀粉末；
(3)钠化焙烧：取10g步骤(2)中的催化剂与5g氯化钠粉末均匀混合，焙烧温度900℃，焙烧时间4h的条件下，在马弗炉中进行焙烧；
(4)搅拌：向步骤(3)中焙烧后的固体混合物中加入去离子水，液固比4:1，采用磁力搅拌器搅拌使固体混合物能溶于水的化合物充分溶解，磁力搅拌时间2h，搅拌温度40℃，以实现对钒、钨的浸出；
(5)分离提钒、钨：采用0.45um的滤膜对搅拌后的混合物进行过滤，得到钒、钨的浸出液，计算得钒的浸出率为54.81％，钨的浸出率为37.50％。
实施例9
(1)原料预处理：取一电厂失效SCR脱硝催化剂(主要成分V2O5-WO3/TiO2)，采用清洁干燥的压缩空气吹扫失效SCR脱硝催化剂，以去除催化剂表面的飞灰，其中压缩空气的工作气压为0.5MPa；
(2)粉碎：将步骤(1)中的失效SCR脱硝催化剂进行粉碎，得到粒径为60～100目的均匀粉末；
(3)钠化焙烧：取10g步骤(2)中的催化剂与5g氯化钠粉末均匀混合，焙烧温度900℃，焙烧时间2h的条件下，在马弗炉中进行焙烧；
(4)搅拌：向步骤(3)中焙烧后的固体混合物中加入去离子水，液固比4:1，采用磁力搅拌器搅拌使固体混合物能溶于水的化合物充分溶解，磁力搅拌时间4h，搅拌温度40℃，以实现对钒、钨的浸出；
(5)分离提钒、钨：采用0.45um的滤膜对搅拌后的混合物进行过滤，得到钒、钨的浸出液，计算得钒的浸出率为54.61％，钨的浸出率为98.59％。