一种废SCR催化剂回收利用制备钛钨粉的方法与流程

文档序号:20201199发布日期:2020-03-27 20:39阅读:641来源:国知局
本发明涉及一种催化剂回收利用的方法,尤其涉及一种废scr催化剂回收利用制备钛钨粉的方法。
背景技术
:目前工业应用脱硝催化剂主要是中高温催化剂,主要为v-w(mo)/tio2,脱硝反应过程中烟气中微量的碱金属、硫、砷、汞等物质沉积或与活性物质反应,造成scr催化剂失活很快,最终不能满足排放要求而更换催化剂。催化剂中含有ti、w、v等金属,这些富含金属的废催化剂弃之不用,不仅是资源的浪费,而且污染环境。专利cn103484678a公开了一种从废弃钒钨钛基脱硝催化剂中回收钒、钨和钛的方法,将粉碎后的废催化剂与浓碱液加热反应生成微溶性的钛酸盐和水溶性的钒酸盐和钨酸盐,分离后分别通过加入偏钒酸铵与浓酸生成偏钒酸铵与钨酸进行提取。该方法操作复杂,化学反应需要严格控制溶液ph值,收率低,温度高必须达到120-350℃,能耗较高。专利cn201810722830.3一种利用废弃scr脱硝催化剂制造钛钨粉的方法,废弃scr脱硝催化剂清洗粉碎制成浆液,加入硫酸、氟化氢铵浸出反应,除去钒、硅、铝等组分后固液分离得到钛钨渣,用反渗透纯水清洗至中性,通过湿法超细磨粉机制成纳米级粉料。该方法虽去除钒、硅、铝,但没有回收钒,并且得到的钛钨粉比表面积较低60m2/g,不能作为生产脱硝催化剂的原材料。上述废scr催化剂的处理方法虽然可以将催化剂中大部分金属回收再利用,但整个工艺过程过于复杂,处理过程大量使用酸碱盐溶液,会造成严重的污染,而其它剩余部分金属和载体组分只能作为废料处理,污染环境的同时,也造成能源、资源的浪费。技术实现要素:本发明的目的在于提供一种废scr催化剂回收利用制备钛钨粉的方法,以解决上述
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中提出的技术问题。为解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:一种废scr催化剂回收利用制备钛钨粉的方法,包括如下步骤:s1:废scr催化剂粉碎过筛,在氧气体积含量为5%-10%,温度为300-400℃下焙烧2-4h;s2:按照固液比1:2-1:8的比例将步骤s1焙烧后的粉体加入到ph值为12-14的碱性溶液中打浆,打浆结束后固液分离,去离子水洗涤滤饼至中性;s3:以步骤s2获得的滤饼为原料,经酸活化后制备得到钛钨粉产品。作为本发明一种优选的技术方案,所述步骤s2中打浆温度为100-120℃,打浆时间为60-120min。作为本发明一种优选的技术方案,所述步骤s1中焙烧后催化剂硫酸根含量小于0.1%。作为本发明一种优选的技术方案,所述步骤s2中碱性溶液为氢氧化钠、氨水、氢氧化钾中的任意一种。作为本发明一种优选的技术方案,所述步骤s2中打浆固液比为1:4-1:6。作为本发明一种优选的技术方案,所述步骤s3中经酸活化后制备得到钛钨粉中的酸为硝酸、磷酸、盐酸、硫酸中的任意一种,且加入量为滤饼质量的1.5-2倍。作为本发明一种优选的技术方案,所述步骤s3中酸活化过程中会补加新鲜二氧化钛、硫酸钛、偏钛酸中的任意一种,且补加量为滤饼质量的10-20%。与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明通过粉碎、焙烧、碱性溶液打浆处理,并控制适宜的条件,能够清除废催化剂中的硫酸铵、砷;使催化剂上聚集活性物质得到改性处理和重新分散;弥补由于孔结构塌陷造成的催化剂性能降低;溶解孔道中硅铝等物质,使得孔道结构畅通;酸活化钛钨粉性能得到了恢复,实现了回收利用。具体实施方式下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。实施例1一种废scr催化剂回收利用制备钛钨粉的方法步骤如下:(1)取废scr催化剂粉碎过筛,在氧气体积含量为10%,温度为400℃下焙烧2h,冷却后x射线荧光分析仪(xrf)检测硫酸根0.08%;(2)按照固液比1:4的比例将步骤(1)焙烧后的粉体加入到ph值为12的氢氧化钠溶液中打浆,打浆温度为100℃,打浆时间为120min,打浆结束后固液分离,去离子水洗涤滤饼至中性;(3)以步骤(2)获得的滤饼为原料,加入新鲜纳米二氧化钛10%,加入量为滤饼质量的1.5倍硫酸酸化后,固液分离干燥研磨得到钛钨粉产品。实施例2一种废scr催化剂回收利用制备钛钨粉的方法步骤如下:(1)取废scr催化剂粉碎过筛,在氧气体积含量为5%,温度为300℃下焙烧4h,冷却后x射线荧光分析仪(xrf)检测硫酸根0.09%;(2)按照固液比1:6的比例将步骤(1)焙烧后的粉体加入到ph值为14的氢氧化钾溶液中打浆,打浆温度为120℃,打浆时间为60min,打浆结束后固液分离,去离子水洗涤滤饼至中性;(3)以步骤(2)获得的滤饼为原料,加入硫酸钛20%,加入量为滤饼质量的2倍盐酸酸化后,固液分离干燥研磨得到钛钨粉产品。实施例3一种废scr催化剂回收利用制备钛钨粉的方法步骤如下:(1)取废scr催化剂粉碎过筛,在氧气体积含量为8%,温度为350℃下焙烧3h,冷却后x射线荧光分析仪(xrf)检测硫酸根0.07%;(2)按照固液比1:5的比例将步骤(1)焙烧后的粉体加入到ph值为13的氨水溶液中打浆,打浆温度为110℃,打浆时间为90min,打浆结束后固液分离,去离子水洗涤滤饼至中性;(3)以步骤(2)获得的滤饼为原料,加入偏钛酸15%,加入量为滤饼质量的1.8倍硝酸酸化后,固液分离干燥研磨得到钛钨粉产品。实施例4本发明一种废scr催化剂回收利用制备钛钨粉的方法步骤如下:(1)取废scr催化剂粉碎过筛,在氧气体积含量为9%,温度为400℃焙烧4h,冷却后x射线荧光分析仪(xrf)检测硫酸根0.06%;(2)按照固液比1:4的比例将步骤(1)焙烧后的粉体加入到ph值为14的碱性溶液中打浆,打浆温度为120℃,打浆时间为120min,打浆结束后固液分离,去离子水洗涤滤饼至中性;(3)以步骤(2)获得的滤饼为原料,加入偏钛酸20%,加入量为滤饼质量的2倍磷酸酸化后,固液分离干燥研磨得到钛钨粉产品。对比例1一种废scr催化剂回收利用制备钛钨粉的方法步骤如下:(1)取废scr催化剂粉碎过筛,在氧气体积含量为10%,温度为400℃下焙烧2h,冷却后x射线荧光分析仪(xrf)检测硫酸根0.08%;(2)按照固液比1:4的比例将步骤(1)焙烧后的粉体加入到ph值为12的氢氧化钠溶液中打浆,打浆温度为100℃,打浆时间为120min,打浆结束后固液分离,去离子水洗涤滤饼至中性;(3)以步骤(2)获得的滤饼为原料,加入量为滤饼质量的1.5倍硫酸酸化后,固液分离干燥研磨得到钛钨粉产品。以上实施例1-4及对比例1的钛钨粉物理化学性质见表1表1.催化剂物化性质序号比表面积,m2/g孔容,cm3/gtio2,%实施例182.250.3489.86实施例285.340.3288.94实施例380.230.3189.56实施例483.450.3288.87对比例152.560.2487.81综上,本发明提供的废scr催化剂回收利用制备钛钨粉的方法,得到的钛钨粉比表面积大于80m2/g以上,孔容大于0.3cm3/g,钛含量纯度高,完全满足工业脱硝催化剂生产钛钨粉的指标要求。对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。当前第1页1 2 3 
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