废弃scr脱硝催化剂的回收利用方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及催化剂回收技术领域，尤其涉及一种废弃SCR脱硝催化剂的回收利用方法。
【背景技术】
[0002]随着社会的发展，环境面临着严峻的问题，大气污染作为环境问题的一部分也备受关注。近年来，氮氧化物是造成大气污染的主要因素之一，因而有效控制氮氧化物排放的脱硝技术得到广泛应用。
[0003]选择性催化还原法(SCR法)是目前较为成熟的脱硝技术，选择性催化还原法(Selective Catalytic Reduct1n，SCR)是指在催化剂的作用下，利用还原剂(如NH3、液氨、尿素)选择性地与氮氧化物反应并生成无毒无污染的NjPH20。首先由美国的Engelhard公司发现并于1957年申请专利，后来日本在该国环保政策的驱动下，成功研制出了现今被广泛使用的W03/V205/Ti02催化剂，并分别在1977年和1979年在燃油和燃煤锅炉上成功投入商业运用。目前，SCR脱硝技术已成为世界上应用最多、最有效的一种脱硝技术，其脱硝效率可达90%以上。
[0004]目前，我国已完全掌握SCR脱硝催化剂生产技术，但其回收利用技术少有涉及，催化剂使用寿命较短，一般3年左右就需要更换，而且失效的SCR脱硝催化剂需要填埋处理，不仅会浪费土地资源，还会造成新的污染。
[0005]SCR脱硝催化剂主要成分是由催化剂钛白粉组成，其中Ti02含量为80%?90%，W03含量为4%?6%，V 205含量为0.4%?1.5%。。由于钛和钨都具有较高的经济价值，因此寻求一种废弃SCR脱硝催化剂的回收利用方法，不仅能够节省土地资源、减少污染，还能变废为宝，具有较高的经济社会效益。
【发明内容】
[0006]本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的在于，提供一种废弃SCR脱硝催化剂的回收利用方法，所述方法能够实现二氧化钛、含钒化合物以及含钨化合物的回收，变废为宝，同时采用闭合循环方式，没有三废排放，解决了常规废弃SCR脱硝催化剂填埋处理浪费资源、污染环境等问题，具有较高的经济社会效益。
[0007]具体地，本发明通过如下技术方案实现:
[0008](1)将废弃SCR脱硝催化剂与强碱混合进行熔盐反应，反应完毕进行第一次固液分离，得到以Ti02为主要成分的产物；
[0009](2)向第一次固液分离的滤液中加入(NH4)HC03进行沉淀反应，反应完毕再进行第二次固液分离，得到NH4V03;
[0010](3)将第二次固液分离的滤液进行结晶、抽滤、离心，得到以Na2W04为主要成分的产物。
[0011]所述SCR脱硝催化剂中主要成分是由催化剂钛白粉组成，其中Ti02含量为80%?90%，TO3含量为 4%~ 6%，V 205含量为 0.4%~ 1.5%0
[0012]优选地，所述废弃SCR脱硝催化剂的粒度为45?55 μ m，优选50 μ m。
[0013]优选地，在所述熔盐反应之前对所述废弃SCR脱硝催化剂进行去灰、湿法球磨处理。
[0014]优选地，通过压缩空气吹扫进行所述去灰处理。
[0015]优选地，经过所述去灰、湿法球磨处理后，所述废弃SCR脱硝催化剂粒度为45?55 μ m，优选 50 μ m。
[0016]优选地，所述球磨时加入的水与所述废弃SCR脱硝催化剂的质量比为1: (3?4)。
[0017]所述熔盐反应是指金属氧化物与强碱反应生成金属盐的反应。
[0018]优选地，所述强碱为NaOH或Κ0Η，优选NaOH。
[0019]优选地，所述强碱与所述废弃SCR脱硝催化剂的质量比为1: (3?4)。
[0020]优选地，所述熔盐反应的反应温度为100°C?145°C。
[0021]优选地，所述熔盐反应的反应压力为0.4MPa?0.6MPa。
[0022]优选地，所述熔盐反应的反应时间为2?3h。
[0023]优选地，所述熔盐反应是在耐高温、耐高压以及耐腐蚀的反应釜中边搅拌边进行。
[0024]优选地，通过通入水蒸汽控制所述熔盐反应的反应温度和反应压力。
[0025]在所述熔盐反应中，1102不反应，W0 3、V205与NaOH进行反应，主要反应为:
[0026]W03+2Na0H = Na2W04+H20
[0027]V205+2Na0H = 2NaV03+H20
[0028]优选地，在所述第一次固液分离后，用压滤机对第一次固液分离的滤渣进行第一次压滤，将压滤机溢出的液体与第一次固液分离的滤液合并。
[0029]向所述第一次固液分离的滤液中加入(NH4) 110)3进行沉淀反应，主要反应为:
[0030]NaV03+ (NH4) HC03= NH 4V03 J, +NaHC0 3
[0031]优选地，在所述第二次固液分离后，用压滤机对第二次固液分离的滤渣进行第二次压滤，将压滤机溢出的液体与第二次固液分离的滤液合并。
[0032]优选地，对所述第二次压滤后的压滤机进行水洗，回收水洗液与第二次固液分离的滤液合并。
[0033]优选地，所述水洗时，加入的水与所述废弃SCR脱硝催化剂的质量比为5: (1?3)。
[0034]优选地，所述结晶温度通过通入水蒸汽调节，优选为100°C?145°C。
[0035]优选地，所述整个反应体系中的水蒸汽采用闭合循环方式，通过气体回收装置对溢出的气体进行回收，并返回反应体系中。
[0036]作为优选技术方案，本发明所述废弃SCR脱硝催化剂的回收利用方法，包括以下步骤:
[0037](1)对所述废弃SCR脱硝催化剂进行去灰、湿法球磨处理；
[0038](2)将废弃SCR脱硝催化剂与强碱按照1: (3?4)的比例混合进行熔盐反应，反应完毕进行第一次固液分离；在所述第一次固液分离后，用压滤机对第一次固液分离的滤渣进行第一次压滤，得到Ti02含量为78%?82%的产物，并将压滤机溢出的液体与第一次固液分离的滤液合并；
[0039](3)向第一次固液分离的滤液中加入(NH4)HC03进行沉淀反应，反应完毕再进行第二次固液分离，得到NH4V03;在所述第二次固液分离后，用压滤机对第二次固液分离的滤渣进行第二次压滤，将压滤机溢出的液体与第二次固液分离的滤液合并；对所述第二次压滤后的压滤机进行水洗，回收水洗液与第二次固液分离的滤液合并；所述水洗时加入的水与所述废弃SCR脱硝催化剂的质量比为5: (1?3);
[0040](4)将第二次固液分离的滤液进行结晶、抽滤、离心，得到Na2W04含量为28%?32%的产物。
[0041]本发明提供的废弃SCR脱硝催化剂的回收利用方法的工艺流程图如图1所示。
[0042]与现有技术相比，本发明具有如下有益效果:
[0043]能够实现二氧化钛、含钒化合物以及含钨化合物的回收，变废为宝，同时解决了常规填埋处理浪费土地、污染环境的问题，具有较高的经济社会效益。
【附图说明】
[0044]图1是本发明的废弃SCR脱硝催化剂的回收利用方法的工艺流程图。
【具体实施方式】
[0045]为便于理解本发明，本发明列举实施例如下。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
[0046]实施例1
[0047]—种废弃SCR脱硝催化剂的回收利用方法，所述方法包括如下步骤:
[0048](1)将所述废弃SCR脱硝催化剂用压缩空气吹扫进行去灰处理，以除去附着于催化剂上的灰尘和杂质，然后投入球磨机中，以与所述废弃SCR脱硝催化剂的质量比为1:3的比例加水，进行湿法球磨处理，磨成粒度为50 μ m的糊状物；
[0049](2)将所述糊状物与NaOH按照1:3的比例混合投入反应釜进行熔盐反应，通过通入水蒸汽控制反应温度为100°c、反应压力为0.4MPa，反应时间为2h ;反应完毕进行第一次固液分离，在所述第一次固液分离后，用压滤机对第一次固液分离的滤渣进行第一次压滤，得到Ti02含量为78%的产物，并将压滤机溢出的液体与第一次固液分离的滤液合并；
[0050](3)向第一次固液分离的滤液中加入(NH4)HC03进行沉淀反应，反应完毕再进行第二次固液分离，得到NH4V03;在所述第二次固液分离后，用压滤机对第二次固液分离的滤渣进行第二次压滤，将压滤机溢出的液体与第二次固液分离的滤液合并；对所述第二次压滤后的压滤机进行水洗，回收水洗液与第二次固液分离的滤液合并；所述水洗时加入的水与所述