一种梯级分离固体废弃物中钒、钨、钛的方法

本发明涉及固体废弃物回收领域，尤其涉及一种梯级分离固体废弃物中钒、钨、钛的方法。

背景技术：

1、氮氧化物是最主要的大气污染物之一，其中燃煤发电是氮氧化物污染的主要排放源。为改善氮氧化物污染现状，我国对实行了世界最为严格的排放限值50mg/m3。为贯彻落实超低排放的政策，火电企业对新、老火电机组大量增设烟气脱硝系统。选择性催化还原法(scr)由于具有效果优异、可靠性强以及产物无污染等优点，是目前燃煤电站主要应用的烟气脱硝技术。但随着脱硝催化剂的老化和中毒导致催化剂失活，需要进行更换，由此每年产生大量废催化剂。钢铁、焦化、水泥、玻璃、陶瓷等非电行业的煤炭使用量大，在电力行业脱硝催化剂普及率接近饱和，在电力行业减排能力有限的情况下，非电行业nox减排将成为重点。我国的脱硝市场还将不断扩大，脱硝催化剂需求缺口也将扩大，未来将会有更多报废脱硝催化剂产生。

2、目前，商用脱硝催化剂主要是v2o5-wo3/tio2金属氧化物型催化剂，其自身成分的v2o5是一种剧毒物质，因此，传统的固化填埋处置方式存在极大的二次污染风险；此外，催化剂中含有价元素钒、钨、钛，回收价值高。氢氧化钠可以与w、v反应生成可溶性的na2wo4、navo3，而ti则留在残渣中，因此，当前常用碱浸法回收废弃脱硝催化剂中的w、v。但是，碱浸后得到的w、v相互掺杂，导致分离困难；并且，w、v的浸出效率也有待进一步提高。

3、鉴于此，有必要提供一种梯级分离固体废弃物中钒、钨、钛的方法，以解决或至少缓解上述钒钨掺杂，选择性分离难的技术缺陷。

技术实现思路

1、本发明的主要目的是提供一种梯级分离固体废弃物中钒、钨、钛的方法，旨在解决上述钒钨掺杂，选择性分离难的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种梯级分离固体废弃物中钒、钨、钛的方法，包括步骤：

3、s1，提供固体废弃物，所述固体废弃物中含有钒氧化物、钨氧化物和二氧化钛；

4、s2，将所述固体废弃物和调控剂共同研磨后进行焙烧，得焙烧产物；所述调控剂包括硫酸铵，所述固体废弃物和所述调控剂的质量比为1：0.5-3.5；所述焙烧的温度为350-425℃，所述焙烧的时长为1-9h；

5、s3，将所述焙烧产物依次进行酸浸处理和固液分离处理，得第一处理液和第一处理渣，所述第一处理液中含有钒元素；

6、s4，将所述第一处理渣依次进行碱浸处理和固液分离处理，得第二处理液和第二处理渣；所述第二处理液中含有钨元素，所述第二处理渣中含有钛元素。

7、进一步地，所述固体废弃物中，钒的含量为2-10mg/g，钨的含量为5-40mg/g，钛的含量为400-600mg/g。

8、进一步地，所述焙烧的温度为350-400℃。

9、进一步地，所述焙烧在空气气氛下进行。

10、进一步地，所述酸浸处理采用的酸液包括硫酸溶液，所述硫酸溶液的浓度为0.05-0.15mol/l。

11、进一步地，所述酸浸处理中，所述焙烧产物与酸液的固液比为1g：5-15ml；所述酸浸处理的时长为2-5h；所述酸浸处理在100-120℃下进行。

12、进一步地，所述碱浸处理采用的碱液包括氢氧化钠溶液，所述氢氧化钠溶液的浓度为3-7mol/l。

13、进一步地，所述碱浸处理中，所述第一处理渣与碱液的固液比为1g：5-15ml；所述碱浸处理的时长为3-6h；所述碱浸处理在110-150℃下进行。

14、进一步地，所述固体废弃物的粒径不大于200目筛网对应的孔径。

15、进一步地，所述固体废弃物包括废弃的脱硝催化剂。

16、与现有技术相比，本发明至少具有以下优点：

17、1、本发明采用物相调控法，以(nh4)2so4及其分解的h2so4为调控剂，将废弃脱硝催化剂中钒转化为可溶的nh4v3o8和voso4，同时破坏钨与钛结合强度，提高后续碱浸过程中钨的提取率。

18、2、本发明通过物相调控-浸出实现钒、钨、钛的梯级分离，钒提取率可以大于98％，钨提取率可以大于99％，tio2纯度可以为79-89.6％。

19、3、本方法避免了锐钛矿型tio2相变，回收的tio2纯度高，可回用于脱硝催化剂制备。

技术特征：

1.一种梯级分离固体废弃物中钒、钨、钛的方法，其特征在于，包括步骤：

2.根据权利要求1所述的梯级分离固体废弃物中钒、钨、钛的方法，其特征在于，所述固体废弃物中，钒的含量为2-10mg/g，钨的含量为5-40mg/g，钛的含量为400-600mg/g。

3.根据权利要求1所述的梯级分离固体废弃物中钒、钨、钛的方法，其特征在于，所述焙烧的温度为350-400℃。

4.根据权利要求1所述的梯级分离固体废弃物中钒、钨、钛的方法，其特征在于，所述焙烧在空气气氛下进行。

5.根据权利要求1所述的梯级分离固体废弃物中钒、钨、钛的方法，其特征在于，所述酸浸处理采用的酸液包括硫酸溶液，所述硫酸溶液的浓度为0.05-0.15mol/l。

6.根据权利要求1所述的梯级分离固体废弃物中钒、钨、钛的方法，其特征在于，所述酸浸处理中，所述焙烧产物与酸液的固液比为1g：5-15ml；所述酸浸处理的时长为2-5h；所述酸浸处理在100-120℃下进行。

7.根据权利要求1所述的梯级分离固体废弃物中钒、钨、钛的方法，其特征在于，所述碱浸处理采用的碱液包括氢氧化钠溶液，所述氢氧化钠溶液的浓度为3-7mol/l。

8.根据权利要求1所述的梯级分离固体废弃物中钒、钨、钛的方法，其特征在于，所述碱浸处理中，所述第一处理渣与碱液的固液比为1g：5-15ml；所述碱浸处理的时长为3-6h；所述碱浸处理在110-150℃下进行。

9.根据权利要求1所述的梯级分离固体废弃物中钒、钨、钛的方法，其特征在于，所述固体废弃物的粒径不大于200目筛网对应的孔径。

10.根据权利要求1-9任意一项所述的梯级分离固体废弃物中钒、钨、钛的方法，其特征在于，所述固体废弃物包括废弃的脱硝催化剂。

技术总结
本发明提供了一种梯级分离固体废弃物中钒、钨、钛的方法，包括步骤：S1，提供固体废弃物；S2，将所述固体废弃物和调控剂共同研磨后进行焙烧，得焙烧产物，所述调控剂包括硫酸铵；S3，将所述焙烧产物依次进行酸浸处理和固液分离处理，得第一处理液和第一处理渣，所述第一处理液中含有钒元素；S4，将所述第一处理渣依次进行碱浸处理和固液分离处理，得第二处理液和第二处理渣；所述第二处理液中含有钨元素，所述第二处理渣中含有钛元素。本发明可以降低浸出液中钒钨掺杂的情况，并提升浸出效率。

技术研发人员：林璋,黄秋云,张文超,王庆伟,胡芮颖,刘学明
受保护的技术使用者：中南大学
技术研发日：
技术公布日：2024/5/16