专利名称：从scr脱硝废触媒中回收金属氧化物的方法
从SCR脱硝废触媒中回收金属氧化物的方法
技术領域本发明涉及一种从废触媒中回收金属氧化物的方法，具体是从SCR脱硝废触媒中回收金属氧化物的方法。
背景技术：
随着工业的蓬勃发展，空气污染对环境的影响也越亦严重，其中氮氧化物(NOx)为主要常见的污染源之一，造成酸雨伤害到人类的健康，污染大自然的环境，甚至于土地及农作。而业界使用脱硝技术大致有选择性非触媒还原法(SNCR)及选择性触媒还原法(SCR)，后者因为使用温度低、脱硝去除率高、成本低廉、且几乎不产生二次污染，因此为最常见之氮氧化物控制技术。常见的SCR脱硝废触媒为V2O5-WO3 (MoO3)/TiO2型，此类型触媒以TiO2为载体，V2O5, WO3> MoO3为活性成分,一般而言,此类型触媒失效后,其中所含主要成分为 T1:30-40%,V:l-2%,W:2-5%,Mo:2-5%,Si:2-3%,S:l-2%,Fe:0.3-0.6%0 此类型的触媒，业界常使用在各NOx产生场所的设备中，也因此此类型触媒易造成堵塞、磨损、或高温引起的烧结，但最主要常见的问题依然为中毒失效的问题，引起中毒失效的主要因素为砷碱金属所造成。目前SCR脱硝触媒的使用年限约在五年以下，依不同的行业别而有所差别，有些高NOx产生行业，SCR脱硝触媒的使用年限甚至在三年以下，失效就必须大量更换，更换后的SCR脱硝废触媒属于有害物质，若随意掩埋或弃置，SCR脱硝废触媒中所吸附的有毒物质及本身就带有的重金属，将严重的危害土地及人类身体健康，若不加以处置对大自然的影响深远且伤害难以挽回。近年来，有相关处理SCR脱硝废触媒的专利或文章问世；例如:将失效之SCR脱硝触媒再生再利用(美国专利号:4615991、韩国专利号2002.0071244)，但再生后的SCR脱硝触媒，使用年限更低，效率降低。因此，SCR脱硝废触媒中的有价氧化物金属回收技术，变成了研究的新目标，例如:中国台湾专利(公告号:1295691)中所提到，将废脱硝触媒与Na2CO3混合，在800°C下焙烧，再以水为倾出，再收集此倾出液以萃取剂TOA(Tr1-OCtylamine)以溶煤萃取后，可分离钥;鹤；又如同中国专利(申请号:201010254247.8)所叙述的方法 依然不脱高温钠化焙烧后，进行不同手法的钒钨及Ti02分离。诸如此类型的回收方法，首先都须经高温钠化焙烧，成本付出太大。以前者而言，金属氧化物的萃取分离程序相对复杂；又以后者而言，倾出液中的钒含量过低，若要沉钒需要多次的富集程序。因此，本发明一针对SCR脱硝废触媒中金属氧化物的回收新技术，此技术不仅解决高温焙烧的问题，且以更简单的工艺程序，有效率的回收各金属氧化物，本技术不仅不造成二次污染，且投资成本低，更符合工业生产的条件。
发明內容本发明的目的是提供一种从SCR脱硝废触媒中回收金属氧化物的方法。本发明解决上述技术问题的技术方案如下。
从SCR脱硝废触媒中回收金属氧化物的方法，所述SCR脱硝废触媒的成分重量百分含量为:T1:30-40%,V:l-2%,W:2-5%,Mo:2-5%,Si:2-3%,S:l-2%,Fe:0.3-0.6%,触媒经水洗、研磨至IO-1OOmesh后，以液碱为主要溶剂并辅以少量氧化剂，在90-100°C下碱浸，过滤可得氧化钛精矿；另外，含钒钥钨贵液的部分，将贵液中的钒富集并除磷后，以氯化铵沉淀偏钒酸铵予与回收；再利用酸进行酸沉，将钨、钥进行回收；具体操作步骤为:1.浸出，将研磨后的SCR脱硝废触媒置于反应槽中，并加入重量百分浓度为2-10%碱液，固液重量比为1: 1-1: 5，另外加入重量百分浓度为0.5-5%的氧化剂，在温度90-95°C的条件下反应1-4小时，直至该脱硝废触媒中所含的钒、钥、钨金属及氧化钛溶于该碱液，并且使钒金属形成高价；2.将步骤I反应后的浸出液过滤，分离，得到富含钒、钥、钨的金属贵液和氧化钛精矿；3.用除磷剂去除步骤2的金属贵液中的磷，加除磷直至该金属贵液中磷含量为Ι-lOppm，再以氯化铵或硫酸铵沉淀钒；得到偏钒酸铵和沉钒后的钨钥贵液；4.将沉钒后的钨钥贵液用盐酸、硫酸或磷酸进行酸沉，得到钥酸及钨酸。上述步骤I中的碱液是氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化锶、氢氧化钡、氢氧化钙、氢氧化镁、氨水、氯化钠或碳酸钠。上述步骤I中的氧化剂是次氯酸钠、双氧水或高锰酸钾。上述步骤4中的除磷剂是氧化镁、氯化镁、硫酸镁或碳酸镁。本发明与現有技术比较的益效如下:1.制程简單:不需焙燒程序，有效降低操作过程的困难性，使得本发明方法能实施，并能实施大批量生產。2.节省成本:已知的工艺所需要的焙燒工序中設备、操作、耗材、辅料成本，及氧化剂使用成本，本发明全不需要，每年可节省的成本驚人。3.有效回收各金属不污染环境:各金属均有高的回收率，最后排放以中可达环保法规可排放标準。4.回收效益高，產品純度高。
具体实施例方式下面结合实施例对本发作进一步说明实施例1在不同固液重量比条件下的试验
将1000 克重量百分含量为 Ti 35%, V 2%, W 3%,Mo 2%, Fe 0.3%的 SCR 脱硝废触媒至于反应槽中，并加入重量百分浓度为为5%液碱，固液重量比为1: 1-1: 5,另外添加重量百分浓度为1%的双氧水，在95°C下进行浸出反应，反应时各为2小时。以上述操作条件进行实验后反应完成后各金属浸出的情况如表I所示。表1:氢氧化钠/脱硝废触媒比值不同时各金属的浸出率
权利要求
1.从SCR脱硝废触媒中回收金属氧化物的方法，其特征在于，所述SCR脱硝废触媒的成分重量百分含量为:T1:30-40%, V:l-2%, W:2_5%、Mo:2_5%、S1:2_3%、S: 1-2%、Fe:0.3-0.6%，触媒经水洗、研磨后，以液碱为主要溶剂并辅以少量氧化剂，在90-100°C下碱浸，过滤可得氧化钛精矿；另外，含钒钥钨贵液的部分，将贵液中的钒富集并且在除磷后，以氯化铵沉淀偏钒酸铵予与回收；再利用盐酸进行酸沉，将钨、钥进行回收；具体操作步骤为: 1)浸出，将研磨后的SCR脱硝废触媒置于反应槽中，并加入重量百分浓度为2-10%碱液，固液重量比为1: 1-1: 5，另外加入重量百分浓度为0.5-5%的氧化剂，在温度90-95°C的条件下反应1-4小时，直至该脱硝废触媒中所含的钒、钥、钨金属及氧化钛溶于该碱液，并且使钒金属形成高价； 2)将步骤I)反应后的浸出液过滤，分离，得到富含钒、钥、钨的金属贵液和氧化钛精矿； 3)用除磷剂去除步骤2)的金属贵液中的磷，加除磷直至该金属贵液中磷含量为Ι-lOppm，再以氯化铵或硫酸铵沉淀钒；得到偏钒酸铵和沉钒后的钨钥贵液； 4)将沉钒后的钨钥贵液用盐酸、硫酸或磷酸进行酸沉，得到钥酸及钨酸。
2.根据权利要求1所述的从SCR脱硝废触媒中回收金属氧化物的方法，其特征在于，所述步骤I)中的碱液是氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化锶、氢氧化钡、氢氧化钙、氢氧化镁、氨水、氯化钠或碳酸钠。
3.根据权利要求1所述的从SCR脱硝废触媒中回收金属氧化物的方法，其特征在于，所述步骤I)中的氧化剂是次氯酸钠、双氧水或高锰酸钾。
4.根据权利要求1所述的从SCR脱硝废触媒中回收金属氧化物的方法，其特征在于，所述步骤4)中的除磷剂是氧化镁、氯化镁、硫酸镁或碳酸镁。
全文摘要
本发明公开了从SCR脱硝废触媒中回收金属氧化物的方法。该方法是将触媒经水洗、研磨后，以液碱为主要溶剂并辅以少量氧化剂，在90-100℃下碱浸，过滤可得氧化钛精矿和含钒钼钨贵液；另外，含钒钼钨贵液的部分，将贵液中的钒富集并且在除磷后，以氯化铵沉淀偏钒酸铵予与回收；再利用盐酸进行酸沉，将钨、钼进行回收。本发明方法的优点它能够省去传统焙烧过程所需消耗的成本及能源，以于降低环境污染的同时，达到提升各种金属氧化物回收效率的功效。再且能够直接溶出脱硝废触媒中的各种金属氧化物，省去传统繁琐的提取步骤，并能通过简单操作，达到获得高回收率金属氧化物的功效。
文档编号C22B34/34GK103160690SQ20121002312
公开日2013年6月19日 申请日期2012年1月5日 优先权日2011年12月14日
发明者孙玉龙, 刘永浩, 蔡明哲 申请人:虹京环保有限公司