利用焙烧及水浸出的废水脱氮催化剂中含有的有价金属的浸出方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及废水脱氮催化剂中含有的有价金属的浸出方法，更详细地，涉及通过 既环保又经济的方法浸出废水脱氮催化剂中含有的钒（V)及钨（W)之类的有价金属的方 法。
【背景技术】
[0002] 发电厂等的排气装置中包含有效除去氮氧化物（NOx)的选择性还原催化剂（SCR， Selective Catalytic Reduction)。这种选择性还原催化剂通常使用3?4年并再生2? 3次之后被废弃，从而成为废水脱氮催化剂。
[0003] 废水脱氮催化剂中以氧化物的形态包含有钒（V)、钨（W)之类的有价金属，而钒氧 化物（V 2O5)的情况下，大致包含有1?3重量％，钨氧化物（WO3)的情况下，大致包含有7? 10重量％。
[0004] 因此，若直接废弃废水脱氮催化剂，则不仅需要废弃物的处理费用，而且丧失回收 这些钒、钨之类的有价金属来确保资源的机会。
[0005] 但是，至今，从废水脱氮催化剂回收有价金属的技术相关研宄非常少，且当前，正 在废弃废水脱氮催化剂。因此，需要能够回收废水脱氮催化剂中含有的有价金属的技术。
[0006] 作为与本发明相关的【背景技术】，在韩国专利公开公报第10-2004-0067396号 (2004年07月30日公开）中公开了因废水脱氮催化剂中含有大量的氧化钛而对废水脱氮 催化剂进行处理来利用为光催化剂的方法。
【发明内容】
[0007] 本发明耍解决的技术问题
[0008] 本发明的目的在于，提供能够有效浸出废水脱氮催化剂中包含的钒（V)及钨（W) 之类的有价金属的方法。
[0009] 技术方案
[0010] 用于达成如上所述的一个目的的本发明实施例的废水脱氮催化剂中含有的有 价金属的浸出方法的特征在于，其包括：步骤（a)，混合以氧化物的形态包含钒（V)及钨 (W)的废水脱氮催化剂和碱金属化合物来形成混合物；步骤（b)，对上述混合物实施焙烧 (roasting)，来生成包含钒酸钠（NaVO 3)及钨酸钠（Na2WO4)的焙烧产物；以及步骤（c)，将上 述焙烧产物投入于水中，来以钒酸离子（VCV)及钨酸离子（WO 42O的形态对钒酸钠及钨酸钠 实施水浸出。
[0011] 此时，上述碱金属化合物优选为碳酸钠（Na2CO3)或氢氧化钠（NaOH)。
[0012] 并且，优选地，在上述步骤（a)中，相对于100重量％的上述废水脱氮催化剂，混合 5?40重量％的上述碱金属化合物，更优选地，相对于100重量％的上述废水脱氮催化剂， 混合15?30重量％的上述碱金属化合物。
[0013] 并且，优选地，上述步骤（b)在800?900°C温度下实施。
[0014] 并且，在上述步骤（b)之后，还可包括对上述焙烧产物进行球磨（Ball Milling) 来减少上述焙烧产物的粒度的步骤。
[0015] 并且，优选地，上述步骤（c)在相对于100重量％的水中投入10?30重量％的焙 烧产物的状态下实施。
[0016] 并且，优选地，上述步骤（c)在40?60°C温度下实施。
[0017] 并且，本发明还可包括对包含有上述钒酸离子及钨酸离子的水浸出液进行过滤的 步骤（d)。
[0018] 用于达成如上所述的一个目的的本发明另一实施例的废水脱氮催化剂中含有的 有价金属的浸出方法的特征在于，其包括：步骤（a)，混合包含有价金属的废水脱氮催化剂 和碱金属化合物来形成混合物；步骤（b)，对上述混合物实施焙烧（roasting)，来生成焙烧 产物；以及步骤（c)，对上述焙烧产物中包含的有价金属实施水浸出。
[0019] 有益效果
[0020] 本发明的利用焙烧及水浸出的废水脱氮催化剂中含有的有价金属的浸出方法能 够通过高温焙烧及水浸出既环保又经济且非常有效地浸出废水脱氮催化剂中含有的钒 (V)、钨（W)等的有价金属。
【附图说明】
[0021] 图1简要表示了本发明实施例的废水脱氮催化剂中含有的有价金属的浸出方法。
[0022] 图2表示了基于碱金属化合物的添加量的钒的浸出率变化。
[0023] 图3表示了基于碱金属化合物的添加量的钨的浸出率变化。
[0024] 图4表示了水浸出时溶液的平衡pH。
[0025] 图5表示了废水脱氮催化剂的扫描电子显微镜（SEM)的分析结果，图6表示了焙 烧产物的扫描电子显微镜的分析结果。
[0026] 图7表示了基于焙烧温度的钒和钨的各浸出率变化。
[0027] 图8表示了基于废水脱氮催化剂粒度的钒和钨的各浸出率变化。
【具体实施方式】
[0028] 参照附图详细说明的实施例能够使本发明的优点及特征以及实现这些优点及特 征的方法更加明确。
[0029] 但是，本发明不局限于以下所公开的实施例，能够以互不相同的各种方式实现，本 实施例只用于使本发明的公开内容更加完整，能够使本发明所属技术领域的普通技术人员 完整地理解发明的范畴，本发明仅根据发明要求保护范围而定义。
[0030] 以下，详细说明本发明的利用焙烧及水浸出的废水脱氮催化剂中含有的有价金属 的浸出方法。
[0031] 图1为简要表示本发明实施例的废水脱氮催化剂中含有的有价金属的浸出方法 的流程图。
[0032] 参照图1，本发明的有价金属的浸出方法包括废水脱氮催化剂/碱金属化合物混 合步骤SlKK焙烧步骤S120及水浸出步骤S130。
[0033] 首先，在废水脱氮催化剂/碱金属化合物混合步骤SI 10中，混合含有有价金属的 废水脱氮催化剂和碱金属来形成混合物。更具体地，混合以氧化物（V20 5、WO3)的形态包含 钒（V)及钨（W)的废水脱氮催化剂和碱金属化合物来形成混合物。
[0034] 钒（V)及钨（W)对水（H2O)的溶解度非常低，且以难以实施水浸出的钒氧化物 (V 2O5)及钨氧化物（WO3)的形态存在。因此，为了对钒及钨实施水浸出，优选地，具有对于水 的溶解度高的钠盐之类的碱金属盐的形态。
[0035] 为此，本步骤中，在废水脱氮催化剂中混合碱金属化合物，其结果，通过高温焙烧 可形成对于水的溶解度相对高的钒酸钠（NaVO 3)及钨酸钠（Na2WO4)。
[0036] 此时，碱金属化合物可利用多种碱金属化合物，但考虑到反应速度，更优选地，利 用碳酸钠（Na 2CO3)或氢氧化钠（NaOH)。
[0037] 并且，根据实验结果，在浸出率方面，相对于100重量％的废水脱氮催化剂，混合 5?40重量％的上述碱金属化合物为良好，当相对于100重量％的废水脱氮催化剂，混合 15?30重量％的碱金属化合物时，钒及钨的浸出率同时高，因而最优选。
[0038] 接着，焙烧步骤S120中，在高温条件下，对混合有废水脱氮催化剂和碱金属化合 物的混合物进行焙烧（roasting)来生成焙烧产物，更具体地，生成包含对于水的溶解度高 的钒酸钠（NaVO 3)及钨酸钠（Na2WO4)的焙烧产物。
[0039] 当分别利用碳酸钠和氢氧化钠来进行焙烧时，钒氧化物和钨氧化物的反应形态如 下：
[0040] V2O5 (s)+Na2CO3 (s) = 2NaV03 (s)+CO2 (g) (1)
[0041] WO3 (s)+Na2CO3 (s) = Na2WO4 (s)+CO2 (g) (2)
[0042] V2O5 (s) +2Na0H = 2NaV03+H20 (g) (3)
[0043] WO3 (s) +2Na0H = Na2W04+H20 (g) (4)
[0044] 优选地，在800?900°C温度下实施焙烧。在焙烧温度小于800°C的情况下，有可 能不发生充分的焙烧反应。在焙烧温度大于900°C的情况下，不再发生