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

技术特征：

1.一种废弃SCR脱硝催化剂综合回收利用的方法，其特征在于，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。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，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，干燥备用。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中的废弃SCR脱硝催化剂粉碎至100～200目。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(1)中的经过预处理的废弃SCR脱硝催化剂粉碎至100～200目。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，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。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中的搅拌时的温度为80～100℃，搅拌时间为0.5～2h。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述的氧化剂为氧气、臭氧中的一种。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所述碱为NaOH或KOH。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述碱的质量百分比浓度为20％。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，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℃。

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中的保温静置时间为10～90min。

12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)中所述碱为NaOH或KOH。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述碱的质量百分比浓度为20％。

14.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，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。

15.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)中所述的晶种为锐钛矿型TiO₂，其加入量为滤液II中以TiO₂计钛质量的0.5～1wt％。

16.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(5)中的焙烧温度为500～800℃，焙烧时间为1～4h。

17.一种实现权利要求1-16任一项所述方法的废弃SCR脱硝催化剂综合回收利用的系统，其特征在于，所述系统包括粉碎装置、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。

18.根据权利要求17所述的系统，其特征在于，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；所述预处理包括压缩空气吹扫和超声清洗。

19.根据权利要求17或18所述的系统，其特征在于，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。

20.根据权利要求19所述的系统，其特征在于，所述酸浸氧化反应釜还包括夹套和溢流口；所述夹套包裹主体的中下部，起到加热保温作用；所述溢流口位于主体的上部区域。

21.根据权利要求20所述的系统，其特征在于，所述反应釜还包括支座。

22.根据权利要求17或18所述的系统，其特征在于，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。

23.根据权利要求22所述的系统，其特征在于，所述第一或第二水解反应釜中还包括夹套和溢流口。

24.根据权利要求22所述的系统，其特征在于，所述第二水解反应釜中还包括内冷却盘管。

25.根据权利要求22所述的系统，其特征在于，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。

26.根据权利要求25所述的系统，其特征在于，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。

27.根据权利要求22所述的系统，其特征在于，水解反应釜下部区域还设置有真空口，能够加速过滤。