一种废弃SCR脱硝催化剂综合回收利用的方法和系统与流程

文档序号:14059143阅读:364来源:国知局
一种废弃SCR脱硝催化剂综合回收利用的方法和系统与流程

本发明属于废弃SCR脱硝催化剂回收领域,具体涉及一种废弃SCR脱硝催化剂综合回收利用的方法和系统。



背景技术:

氮氧化物(NOx)是大气污染物的主要成分之一,该类物质能够引发酸雨等严重环境问题,同时危害人类健康。在众多脱硝技术中,选择性催化还原法(SCR)是工业应用最广泛的技术,具有高效、成熟等特点。随着脱硝产业的发展,产生了大量失效或废弃的SCR催化剂。该类物质属于危险固体废弃物,随意废弃堆置不仅占用大量土地,其中的重金属等污染物也严重危害自然环境和人类健康。

最为常见的商用SCR脱硝催化剂为钒钨钛型,其中金属氧化物大约占90%。对其的废弃物进行综合回收利用,不仅能有效解决潜在的环境问题,回收得到的金属氧化物还能循环利用,产生较好的环境效益和经济效益。

目前,对废弃SCR脱硝催化剂的综合回收技术基本都采用高温钠(钙)化焙烧工艺,例如CN201510083924.7、CN201410534406.8、CN201410084859.5等文献中所公开的,该工艺的能耗高且工艺复杂。在文献CN201410471988.X中采用了一种全新的V2O5回收工艺,即在酸性条件下用还原剂将V5+还原成水溶性的V4+,从而将钒与催化剂其他成分分离,分离后又将V4+氧化回V5+,调节pH使其水解沉淀得以回收。此工艺回收率较高,但钒经历了还原和氧化的往复过程,略显复杂。

因此,亟待开发工艺程序更简单、回收率高、不造成二次污染、投资成本低且符合工业生产条件的新型的回收技术。



技术实现要素:

本发明针对以上废弃SCR脱硝催化剂回收技术的问题,提供了一种高效、简易、低成本的废弃SCR脱硝催化剂综合回收技术,此技术不仅解决普遍的高温焙烧问题,且工艺程序更简单,回收率高,不造成二次污染,投资成本低,符合工业生产的条件;具体而言,所述技术能以较高的回收率回收所述废弃SCR脱硝催化剂中的金属氧化物,实现了废弃SCR脱硝催化剂的资源再利用,降低了废弃SCR脱硝催化剂的处理成本。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

一种废弃SCR脱硝催化剂综合回收利用的方法,所述方法包括如下步骤:

(1)将所述的废弃SCR脱硝催化剂粉碎,加入硫酸中并通氧化剂,加热搅拌,过滤得含钒、钛的滤液I及WO3粗矿滤饼I;

(2)向步骤(1)得到的滤液I中加入碱调节pH至1~2,加热搅拌,保温静置,过滤得到滤饼II和滤液II;所述滤饼II中主要为钒粗品沉淀,同时还混有少量的偏钛酸沉淀;所述滤液II中包括未水解硫酸氧钛;

(3)向步骤(2)得到的滤液II中加碱调节pH至6~8,并加入少量晶种,加热搅拌,保温静置,再次煮沸,快速冷却,过滤得到偏钛酸沉淀和滤液III;

(4)步骤(3)中的滤液III经除盐浓缩先后得到回收的硫酸盐和硫酸,该硫酸再回到步骤(1)中循环使用;

(5)步骤(3)中的偏钛酸沉淀经洗涤、干燥后焙烧得到TiO2

其中,步骤(1)前还包括预处理步骤,具体为:用压缩空气吹扫SCR脱硝催化剂去除表面粉尘,再通过超声清洗去除表面吸附物(如砷、汞、碱金属盐等),干燥备用。

其中,步骤(1)中的经过或未经过预处理的废弃SCR脱硝催化剂粉碎至100~200目。

其中,步骤(1)中的硫酸的浓度为30~70g/L,加入量为废弃SCR脱硝催化剂体积的1~3倍体积。

其中,步骤(1)中的搅拌时的温度(即加热到)为80~100℃,搅拌时间为0.5~2h。

其中,步骤(1)中所述的氧化剂为氧气、臭氧中的一种。

其中,步骤(2)中所述碱为NaOH或KOH,优选NaOH;更优选的,所述碱的质量百分比浓度为20%。

其中,步骤(2)中的搅拌速度为100~300r/min,搅拌时间为1~2h,搅拌时温度为50~70℃。

其中,步骤(2)中的保温静置时间为10~90min。

其中,步骤(3)中所述碱为NaOH或KOH,优选NaOH;更优选的,所述碱的质量百分比浓度为20%。

其中,步骤(3)中加入少量晶种后的步骤具体为:保持搅拌速度200~400r/min,加热煮沸至变灰点后停止搅拌,保温静置10~90min,再次煮沸2~4h,快速冷却至30~60℃,过滤得到偏钛酸沉淀和滤液III。

其中,步骤(3)中所述的晶种为锐钛矿型TiO2,其加入量为滤液II中钛质量(以TiO2计)的0.5~1wt%。

其中,步骤(5)中的焙烧温度为500~800℃,焙烧时间为1~4h。

本发明的废弃SCR脱硝催化剂综合回收利用的方法中,V2O5和TiO2的回收率大于90%、WO3的回收率大于95%;甚至于,V2O5的回收率可达到93%,TiO2的回收率可达到94%,WO3的回收率可达到99.5%。而且,其中回收的TiO2纯度大于99%。

本发明还提供如下技术方案:

一种废弃SCR脱硝催化剂综合回收利用的系统,其包括粉碎装置、酸浸氧化反应釜、第一过滤槽、第一水解反应釜、第二水解反应釜以及真空蒸发槽;

所述废弃SCR脱硝催化剂经所述粉碎装置粉碎后,通过传送带输送到所述酸浸氧化反应釜;

经所述酸浸氧化反应釜处理后的处理液A通过管道进入所述第一过滤槽;

所述第一过滤槽的滤液通过管道输送到所述第一水解反应釜;

经所述第一水解反应釜处理后的处理液B通过管道进入所述第二水解反应釜;

经所述第二水解反应釜处理后的处理液C通过管道进入所述真空蒸发槽;

经所述真空蒸发槽处理后,得到的硫酸通过管道进入所述酸浸氧化反应釜,进行循环使用。

其中,在粉碎装置前还包括预处理装置,用于在所述废弃SCR脱硝催化剂进入粉碎装置前进行预处理。优选地,所述预处理包括压缩空气吹扫和超声清洗。

其中,所述酸浸氧化反应釜包括加料口、通气口、搅拌器、加液口、卸料口和主体;其中,加料口和加液口位于主体的顶部位置,用于通所述氧化剂的通气口设置在主体的上部,搅拌器位于主体内部,卸料口设置在主体的下部,通气口处密封连接有输气管,以将氧化剂直接引入到所述搅拌器的下方。

其中,所述酸浸氧化反应釜还包括夹套和溢流口。优选地,所述夹套包裹主体的中下部,起到加热保温作用。更优选地,所述反应釜还包括支座。

其中,所述第一或第二水解反应釜包括加料口、加液口、卸料口、搅拌装置和主体;其中,加料口和加液口位于主体的顶部位置,搅拌装置位于主体内部,卸料口设置在主体的下部。

其中,所述第一或第二水解反应釜中还包括夹套和溢流口。

其中,所述第二水解反应釜中还包括内冷却盘管。

其中,所述第一或第二水解反应釜的搅拌装置包括搅拌轴、搅拌器和十字楔形头,十字楔形头位于搅拌器底部,所述搅拌轴能够带动搅拌器转动,也能够带动搅拌器上下移动,所述第一或第二水解反应釜中设置有位于所述水解反应釜主体的下部区域的过滤板。所述过滤板分为上下两层,下层过滤板固定在主体内侧,上层过滤板可转动,每层过滤板上均设有过滤孔,上层过滤板的中心位置上连接一转动凸起,所述转动凸起中有十字凹槽,能够与所述的十字楔形头配合,上下两层过滤板间设置有一层滤布;水解时,十字楔形头与转动凸起分离,两层过滤板的过滤孔密封;水解完毕后过滤时,所述搅拌轴下移,使得十字楔形头与十字凹槽配合,通过搅拌轴转动带动上层过滤板转动,从而使上下两层过滤板的过滤孔对齐,形成过滤状态,这样该水解反应釜能够同时完成水解和过滤。

其中,水解反应釜下部区域还设置有真空口,能够加速过滤。

其中,在第一水解反应釜和第二水解反应釜之间还可以设置第二过滤槽,第一水解反应釜的卸料口的出料(处理液B)经第二过滤槽过滤后的滤液再输入所述第二水解反应釜的加料口。当所述第一水解反应釜中包括上述的过滤板时,则无需再设置所述第二过滤槽。

其中,在第二水解反应釜和真空蒸发槽之间还可以设置第三过滤槽,第二水解反应釜的卸料口的出料(处理液C)经第三过滤槽过滤后的滤液再输入所述真空蒸发槽的加料口。当所述第二水解反应釜中包括上述的过滤板时,则无需再设置所述第三过滤槽。

上述系统用来实现上述的废弃SCR脱硝催化剂综合回收利用的方法。

本发明还提供如下技术方案:

一种酸浸氧化反应釜,其包括加料口、通气口、搅拌器、卸料口、加液口和主体;其中,加料口和加液口位于主体的顶部位置,通气口设置在主体的上部,搅拌器位于主体内部,卸料口设置在主体的下部,通气口处密封连接有输气管,以将氧化剂直接引入到搅拌器的下方。

其中,所述反应釜还包括夹套和溢流口。

其中,所述反应釜还包括支座。

其中,夹套包裹主体的中下部,起到加热保温作用。

其中,溢流口位于主体的上部区域。

其中,支座位于酸浸氧化反应釜的中部位置,用于支撑酸浸氧化反应釜。

本发明还提供如下技术方案:

一种水解反应釜,其包括加料口、加液口、卸料口、搅拌装置和主体,所述搅拌装置包括搅拌轴、搅拌器和十字楔形头,十字楔形头位于搅拌器底部,所述搅拌轴能够带动搅拌器转动,也能够带动搅拌器上下移动,所述水解反应釜中设置有位于所述水解反应釜主体的下部区域的过滤板,所述过滤板分为上下两层,下层过滤板固定在主体内侧,上层过滤板可转动,每层过滤板上均设有过滤孔,上层过滤板的中心位置上连接一转动凸起,所述转动凸起中有十字凹槽,与所述的十字楔形头配合,上下两层过滤板间有一层滤布。

水解时,十字楔形头与转动凸起分离,两层过滤板的过滤孔密封;过滤时,所述搅拌轴下移,使得十字楔形头与十字凹槽配合,通过搅拌轴旋转带动上层过滤板旋转,从而使上下两层过滤板的过滤孔对齐,形成过滤状态,这样该水解反应釜能够同时完成水解和过滤。

具体而言,水解时,十字楔形头与转动凸起分离,上下两层过滤板的过滤孔密封,从加液口加入碱调节反应釜内物料至水解pH,保温下搅拌,而后停止搅拌保温静置;水解完成后过滤时,搅拌轴下移,十字楔形头与十字凹槽配合,转动搅拌轴带动上层过滤板转动,使上下两层过滤板的过滤孔对应,形成过滤状态,这样该水解反应釜能够同时完成水解和过滤。

其中,所述滤布的材质选自聚四氟乙烯(可耐强酸,还可耐200℃以上高温)。

其中,水解反应釜下部区域还设置有真空口,能够加速过滤。

其中,所述水解反应釜还包括夹套和溢流口。

其中,所述水解反应釜还包括支座。

其中,所述水解反应釜还包括内冷却盘管。

本发明的有益效果如下:

1.成本低:本发明采用酸浸氧化实现钒的分离,避免了高温焙烧所产生的高能耗成本;

2.工艺简易:本发明将废弃SCR脱硝催化剂中存在的四价钒直接氧化成五价钒,避免了钒的还原氧化往复过程,并用硫酸溶解钒和钛,实现钨与其他成分的分离;

3.废酸可循环利用:本发明经除盐浓缩后回收的硫酸能够在酸浸步骤中实现循环利用,不仅处理了工艺产生的废水,又节约了资源;

4.回收得到锐钛矿型TiO2,能直接用于SCR脱硝催化剂的制备。

附图说明

图1为废弃SCR脱硝催化剂综合回收工艺流程图。

图2为废弃SCR脱硝催化剂综合回收系统的示意图。

图3为酸浸氧化反应釜的结构图。

图4为水解反应釜的结构图。

图5为水解反应釜中的过滤板的结构图。

其中,1加料口,2通气口,3夹套,4支座,5搅拌器,6卸料口,7加液口,8溢流口,9主体;10搅拌轴,11加料口,12内冷却盘管,13夹套,14支座,15转动凸起,16真空口,17加液口,18溢流口,19搅拌器,20十字楔形头,21过滤板,22卸料口;23过滤板,24滤布,25过滤孔,26十字凹槽

具体实施方式

以下通过具体实施方式对本发明作进一步的详细说明,但不应将此理解为本发明的范围仅限于以下的实例。在不脱离本发明上述方法思想的情况下,根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更,均应包含在本发明的范围内。

本发明中所述废弃SCR脱硝催化剂是指由于催化剂长时间运行造成催化剂烧结、机械性能降低、结构不完整等形成的不可再生的失活SCR脱硝催化剂,也包括再生后不可再生的再次失活SCR脱销催化剂。“失活SCR脱硝催化剂”是指:SCR脱硝催化剂在运行过程中,由于催化剂积灰、活性成分流逝和活性位中毒等原因,催化剂活性逐渐降低,当其活性降低到无法满足SCR脱销系统的需要时,就称之为“失活SCR脱硝催化剂”。所述SCR脱硝催化剂是指利用选择性催化还原法将待处理烟气中的氮氧化物催化还原转化为N2和水等无害物质的媒介(触媒)。优选的,所述SCR脱硝催化剂为钒钨钛型SCR脱硝催化剂,主要组成为V2O5-WO3/TiO2,其中V2O5为活性组分,WO3为助剂,TiO2为载体。

如上所述,本发明公开了一种废弃SCR脱硝催化剂综合回收利用的方法,采用全新的酸浸氧化工艺,将废弃SCR脱硝催化剂中的钒、钛直接转化为可溶性的五价钒及硫酸氧钛,并回收WO3粗矿;五价钒水解得到钒粗品,实现钒与钛的初步分离;硫酸氧钛水解产生偏钛酸沉淀,经过滤洗涤干燥焙烧完成TiO2回收,滤液除盐浓缩回收的硫酸可在酸浸步骤中循环利用。本发明回收高效、工艺简易、成本低,废酸的循环利用既解决废水处理问题又节约了资源。

下面对本发明的酸浸氧化反应釜进行详细描述,如图3所示,本发明的酸浸氧化反应釜包括加料口1,通气口2,夹套3,支座4,搅拌器5,卸料口6,加液口7,溢流口8和主体9。其中,夹套包裹主体9的中下部,起到加热保温作用;加料口1和加液口7位于主体9的顶部位置;溢流口8位于主体9的上部区域;通气口设置在主体9的上部,通气口处密封连接有输气管,以将氧化剂(如氧气或臭氧)直接引入到搅拌器的下方,通过这种设置方式,可以保证夹套最大限度地包裹主体中下部,从而提高酸浸氧化反应釜的加热保温效果,并且,氧化剂借助输气管直接输送到搅拌器的下方,可将氧化剂快速、均匀分散到反应釜物料中,有效提高酸浸氧化反应釜的反应效果;搅拌器位于主体内部;卸料口设置在主体的下部;支座4位于酸浸氧化反应釜的中部位置,优选位于夹套外侧,用于支撑酸浸氧化反应釜。

所述的废弃SCR脱硝催化剂经压缩空气吹灰和超声清洗除砷、汞、碱金属盐等预处理后,经粉碎装置粉碎至100~200目,经传送带和加料口1送入该酸浸氧化反应釜,所述釜中已有经加液口7加入的1~3倍体积(相对于所加入的催化剂的体积)的硫酸,反应釜经夹套3加热并保温下搅拌并经所述通气口2通氧化剂,使废弃SCR脱硝催化剂中的钒和钛逐渐转化为水溶性的盐,反应完成后经卸料口6排入到所述的第一过滤槽中。

如图4所示,本发明的水解反应釜包括加料口11,夹套13,支座14,转动凸起15,加液口17,溢流口18,搅拌装置,过滤板21和卸料口22,所述搅拌装置包括搅拌轴10,搅拌器19和十字楔形头20,十字楔形头20位于搅拌器19底部,所述搅拌轴10能够带动搅拌器转动,也能够带动搅拌器上下移动。前述的第一水解反应釜和第二水解反应釜可以均采用这种水解反应釜,也可以其中一个采用这种水解反应釜。

仅为便于描述,将水解反应釜主体分为上中下三个区域,水解反应釜主体的上部区域设置有加料口11、加液口17、溢流口18,加料口11和加液口17一般设置在顶部位置;夹套13覆盖水解反应釜主体的中部区域,在水解反应时为水解反应釜主体加热保温;支座14设置在夹套13外侧,用以支撑整个水解反应釜;搅拌装置位于反应釜主体的中部区域,沿反应釜主体的轴线设置;水解反应釜主体的下部区域设置有卸料口22。

水解反应釜下部区域还设置有真空口16,用于加速过滤。

如图5所示,所述过滤板21的材质为304钢材,分为上下两层,下层过滤板固定在主体内侧,上层过滤板可转动,每层过滤板上均设有过滤孔25,上层过滤板23的中心位置上连接所述的转动凸起15,所述转动凸起中有十字凹槽26,能够与所述的十字楔形头20配合,上下两层过滤板间有一层滤布24。

水解时,十字楔形头20与转动凸起15分离,上下两层过滤板的过滤孔密封,从加液口加入碱调节反应釜内物料至水解pH,保温下搅拌,而后停止搅拌保温静置;水解完成后过滤时,搅拌轴10下移,十字楔形头20与十字凹槽26配合,转动搅拌轴10带动上层过滤板23转动,使上下两层过滤板的过滤孔25对应,然后从真空口16抽空气使反应釜下部空间形成真空,加速过滤,过滤完成后的物料经卸料口进入下一装置。

第二水解反应釜还包括内冷却盘管12,内冷却盘管12环绕设置在该主体的内侧表面,从水解反应釜主体的上部区域延伸到中部区域;用于实现所述反应釜的快速冷却。

如图2所示,本发明的废弃SCR脱硝催化剂综合回收利用的系统包括预处理装置,粉碎装置,上述的酸浸氧化反应釜,第一过滤槽,上述的第一水解反应釜,上述的第二水解反应釜以及真空蒸发槽;其中,经预处理装置预处理(包括压缩空气吹扫和超声清洗,其中,吹扫去除表面粉尘,清洗去除表面吸附物如砷、汞、碱金属盐等)后的废弃SCR脱硝催化剂经所述粉碎装置粉碎后,通过传送带输送到所述酸浸氧化反应釜;经所述酸浸氧化反应釜处理后的处理液A通过管道进入所述第一过滤槽;所述第一过滤槽的滤液通过管道输送到所述第一水解反应釜;经所述第一水解反应釜处理后,滤液通过管道进入所述第二水解反应釜;经所述第二水解反应釜处理后,滤液通过管道进入所述真空蒸发槽;经所述真空蒸发槽处理后,得到的硫酸通过管道进入所述酸浸氧化反应釜,进行循环使用。

其中,该系统的工作过程如下:废弃SCR脱硝催化剂经预处理(包括压缩空气吹扫和超声清洗,其中,吹扫去除表面粉尘,清洗去除表面吸附物如砷、汞、碱金属盐等)后在粉碎装置中粉碎,经传送带送入酸浸氧化反应釜,反应釜加热保温、搅拌并通氧化剂,使废弃SCR脱硝催化剂中的钒和钛逐渐转化为水溶性的盐,然后送入第一过滤槽(如抽滤槽),得含钒、钛的滤液I及WO3粗矿滤饼。滤液I传送至第一水解反应釜,从加液口加入碱使反应釜pH为1~2,保温、搅拌,而后停止搅拌保温静置,抽滤,得到含钒粗品(主要为钒粗品沉淀,同时还混有少量的偏钛酸沉淀)和滤液Ⅱ。滤液Ⅱ传送至第二水解反应釜,加碱调节pH至6~8,并投入少量晶种,搅拌,加热煮沸至变灰点后停止搅拌加热静置,再次煮沸,快速冷却,抽滤,得到偏钛酸沉淀和滤液III,偏钛酸沉淀经洗涤、干燥后焙烧得到TiO2。滤液III送入真空蒸发槽除盐浓缩先后回收硫酸盐和硫酸,硫酸再回到酸浸氧化反应釜中循环利用。回收的WO3粗矿和钒粗品最终到冶金企业中完成精制。

实施例1

如图1-5所示,本实施例公开了一种废弃SCR脱硝催化剂综合回收利用的方法和装置,按以下步骤进行。

废弃SCR脱硝催化剂经压缩空气吹灰和超声清洗除砷、汞、碱金属盐等预处理后将其粉碎至120目,经传送带送入有1.5倍体积(相对于催化剂体积)、浓度为40g/L硫酸的酸浸氧化反应釜,反应釜保持80℃下搅拌并通O2,使废弃SCR脱硝催化剂中的钒和钛逐渐转化为水溶性的盐,0.5小时后送入抽滤槽抽滤,得含钒、钛的滤液I及WO3粗矿滤饼。滤液I传送至第一水解反应釜,从加液口加入适量20%NaOH使反应釜pH为1.2,保持温度50℃下以100r/min的速度搅拌1h,而后停止搅拌保温静置30min,抽滤,得到含钒粗品和滤液Ⅱ。滤液Ⅱ传送至第二水解反应釜,加20%NaOH调节pH至6,并投入少量晶种(锐钛矿型TiO2,其加入量为0.8%wt),保持搅拌速度200r/min,加热煮沸至变灰点后停止搅拌加热静置30min,再次煮沸2h,快速冷却至40℃,抽滤,得到偏钛酸沉淀和滤液Ⅲ,偏钛酸沉淀经洗涤、干燥后在600℃下焙烧3h回收得到TiO2。滤液Ⅲ送入真空蒸发槽除盐浓缩先后回收Na2SO4和硫酸,硫酸再回到酸浸氧化反应釜中循环利用。回收的WO3粗矿和钒粗品最终到冶金企业中完成精制。

本工艺快速且有效回收了废弃SCR脱硝催化剂中V2O5、TiO2和WO3,回收率分别为90.63%、93.74%、99.58%,其中TiO2纯度为99.51%。

实施例2

如图1-5所示,本实施例公开了一种废弃SCR脱硝催化剂综合回收利用的方法和装置,按以下步骤进行。

废弃SCR脱硝催化剂经压缩空气吹灰和超声清洗除砷、汞、碱金属盐等预处理后将其粉碎至150目,经传送带送入有1.5倍体积(相对于催化剂体积)、浓度为50g/L硫酸的酸浸氧化反应釜,反应釜保持90℃下搅拌并通O2,使废弃SCR脱硝催化剂中的钒和钛逐渐转化为水溶性的盐,1h后送入抽滤槽抽滤,得含钒、钛的滤液I及WO3粗矿滤饼。滤液I传送至第一水解反应釜,从加液口加入适量20%NaOH使反应釜pH为1.5,保持温度60℃下以150r/min的速度搅拌1.5h,而后停止搅拌保温静置60min,抽滤,得到含钒粗品和滤液Ⅱ。滤液Ⅱ传送至第二水解反应釜,加碱调节pH至7,并投入少量晶种(锐钛矿型TiO2,其加入量为0.5%wt),保持搅拌速度300r/min,加热煮沸至变灰点后停止搅拌加热静置60min,再次煮沸3h,快速冷却至50℃,抽滤,得到偏钛酸沉淀和滤液Ⅲ,偏钛酸沉淀经洗涤、干燥后在550℃下焙烧2h回收得到TiO2。滤液Ⅲ送入真空蒸发槽除盐浓缩先后回收Na2SO4和硫酸,硫酸再回到酸浸氧化反应釜中循环利用。回收的WO3粗矿和钒粗品最终到冶金企业中完成精制。

本工艺快速且有效回收了废弃SCR脱硝催化剂中V2O5、TiO2和WO3,回收率分别为93.49%、94.72%、99.26%,其中TiO2纯度为99.18%。

实施例3

如图1-5所示,本实施例公开了一种废弃SCR脱硝催化剂综合回收利用的方法和装置,按以下步骤进行。

废弃SCR脱硝催化剂经压缩空气吹灰和超声清洗除砷、汞、碱金属盐等预处理后将其粉碎至180目,经传送带送入有2倍体积(相对于催化剂体积)、浓度为60g/L硫酸的酸浸氧化反应釜,反应釜保持85℃下搅拌并通O2,使废弃SCR脱硝催化剂中的钒和钛逐渐转化为水溶性的盐,1.5h后送入抽滤槽抽滤,得含钒、钛的滤液I及WO3粗矿滤饼。滤液I传送至第一水解反应釜,从加液口加入适量20%NaOH使反应釜pH为1.8,保持温度70℃下以200r/min的速度搅拌2h,而后停止搅拌保温静置90min,抽滤,得到含钒粗品和滤液Ⅱ。滤液Ⅱ传送至第二水解反应釜,加20%NaOH调节pH至8,并投入少量晶种(锐钛矿型TiO2,其加入量为1%wt),保持搅拌速度350r/min,加热煮沸至变灰点后停止搅拌加热静置90min,再次煮沸4h,快速冷却至60℃,抽滤,得到偏钛酸沉淀和滤液Ⅲ,偏钛酸沉淀经洗涤、干燥后在500℃下焙烧3h回收得到TiO2。滤液Ⅲ送入真空蒸发槽除盐浓缩先后回收Na2SO4和硫酸,硫酸再回到酸浸氧化反应釜中循环利用。回收的WO3粗矿和钒粗品最终到冶金企业中完成精制。

本工艺快速且有效回收了废弃SCR脱硝催化剂中V2O5、TiO2和WO3,回收率分别为92.58%、93.86%、99.37%,其中TiO2纯度为99.27%。

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