一种废弃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]近年来，大气污染日益严重，而氮氧化物是造成大气污染的主要因素之一，因此如何有效控制氮氧化物的排放成为了研究的热门领域。
[0003]选择性催化还原法(Selective Catalytic Reduct1n，SCR)是目前较为成熟的脱硝技术。选择性催化还原法是指在催化剂的作用下，利用还原剂(例如NH3、液氮、尿素)选择性地与氮氧化物反应并生成无毒污染物的他和出0。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，我国已经完全掌握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，这样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包括催化剂钛白粉，其中Ti02含量为80%?90%，W03含量为4 %?6 %，V205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]本发明的目的是提供一种废弃SCR脱硝催化剂的回收利用方法，其能够将废弃SCR脱硝催化剂中有经济价值的元素转化为可以回收的二氧化钛、含钒化合物以及含钨化合物，从而变废为宝，同时解决了常规废弃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]为解决上述技术问题，本发明提供了一种废弃SCR脱硝催化剂的回收利用方法，包括步骤:
[0008](1)将废弃SCR脱硝催化剂与强碱混合进行取代反应，反应完毕后进行第一次压滤，得到第一产物和第一滤液，所述第一产物包括Ti02;
[0009](2)向第一滤液中加入(NH4)HC03进行沉淀反应，反应完毕后再进行第二次压滤，得到第二产物和第二滤液，所述第二产物包括nh4vo3 ;
[0010](3)将第二滤液进行结晶和离心，得到第三产物，所述第三产物包括Na2W04。
[0011]其中，向第一滤液中加入(NH4)HC03进行沉淀反应，主要的沉淀反应为:
[0012]NaV03+ (NH4) HC03 = NH4V03|+NaHC03
[0013]优选地，步骤(1)前进一步包括如下步骤:对所述废弃SCR脱硝催化剂依次进行预处理、物理化学清洗。
[0014]优选地，在对所述废弃SCR脱硝催化剂进行物理化学清洗时，加入的水与所述废弃SCR脱硝催化剂的质量比为1: 5。
[0015]经过对SCR脱硝催化剂进行预处理、物理化学清洗后，SCR脱硝催化剂的粒度为45?55μπι，且当SCR脱硝催化剂的粒度为50μπι时，更有利于后续处理。
[0016]这样处理后更加方便SCR脱硝催化剂的后续处理。
[0017]优选地，所述的废弃SCR脱硝催化剂的回收利用方法，包括步骤:
[0018](1)将所述第一次压滤得到的所述第一产物进行再一次压滤，得到第四产物，所述第四产物包括Ti02，将本步骤中的两次压滤得到滤液混合得到第一复合滤液；
[0019](2)向所述第一复合滤液中加入(NH4)HC03进行沉淀反应，反应完毕后再进行又一次压滤，将该又一次压滤得到的滤渣再进行一次压滤，得到第五产物，所述第五产物包括NH4V03，将本步骤中的两次压滤得到的滤液混合得到第二复合滤液；
[0020](3)对所述第二复合滤液进行结晶、离心，得到第六产物，所述第六产物包括Na2ff04o
[0021]这样处理可以更加有效地将SCR脱硝催化剂中的有经济价值的元素转化为可以回收利用的化合物。
[0022]优选地，所述强碱为NaOH或Κ0Η;和/或；所述强碱与所述废弃SCR脱硝催化剂的质量比为1:5。
[0023]优选地，所述取代反应的反应温度为130?160°C;所述取代反应的反应压力为0.6?0.8MPa;所述取代反应的反应时间为1?2h。
[0024]优选地，通过水蒸汽调节步骤(3)中所述结晶的结晶温度，所述结晶温度为130?160°C ο
[0025]优选地，所述水蒸汽在整个反应体系中采用闭合循环方式，通过气体回收装置收集溢出的水蒸汽，并使其返回至反应体系中。
[0026]这样设置可以循环使用水蒸汽，还可以避免系统中的有毒气体外泄，造成环境污染。
[0027]优选地，所述SCR脱硝催化剂包括催化剂钛白粉，其中Ti02含量为80%?90%，W03含量为4%?6%，V205含量为0.4%?1.5%。
[0028]在所述取代反应中，Ti02不反应，W03、V205与NaOH进行反应时，主要反应为:
[0029]ff03+2Na0H=Na2W04+H20
[0030]V205+2Na0H=2NaV03+H20
[0031]优选地，所述第一产物中Ti02含量为78%?82% ;所述第三产物中Na2W04的含量为28%?32%。
[0032]与现有技术相比，本发明具有以下有益效果:
[0033]本发明的废弃SCR脱硝催化剂的回收利用方法通过化学方法以及物理方法处理废弃SCR脱硝催化剂，将废弃SCR脱硝催化剂中有经济价值的元素有效转化为可以回收的化合物，从而变废为宝，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】
[0034]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细说明:
[0035]图1是本发明的废弃SCR脱硝催化剂的回收利用方法的实施例一的工艺流程图；
[0036]图2是本发明的废弃SCR脱硝催化剂的回收利用方法的实施例二的工艺流程图；
[0037]图3是本发明的废弃SCR脱硝催化剂的回收利用方法的实施例三的工艺流程图；
[0038]图4是本发明的废弃SCR脱硝催化剂的回收利用方法的实施例六的工艺流程图。
【具体实施方式】
[0039]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0040]实施例一
[0041]如图1所示，实施例一提供了一种废弃SCR脱硝催化剂的回收利用方法，包括步骤:
[0042]S11:将废弃SCR脱硝催化剂与强碱混合进行取代反应，反应完毕后进行第一次压滤，得到第一产物和第一滤液，第一产物包括Ti02;
[0043]S12:向第一滤液中加入(NH4)HC03进行沉淀反应，反应完毕后再进行第二次压滤，得到第二产物和第二滤液，第二产物包括NH4V03;
[0044]S13:将第二滤液进行结晶和离心，得到第三产物，第三产物包括Na2W04。
[0045]其中，在步骤S12中向第一滤液中加入(NH4)HC03进行沉淀反应，主要反应为:
[0046 ] NaV03+ (NH4) HC03 = NH4VO3 i+NaHC03
[0047]实施例二
[0048]如图2所示，实施例二中的废弃SCR脱硝催化剂的回收利用方法包括如下步骤:
[0049]S21:对废弃SCR脱硝催化剂依次进行预处理、物理化学清洗。具体的，经过对SCR脱硝催化剂进行预处理、物理化学清洗后，SCR脱硝催化剂的粒度为45?55μπι，且当SCR脱硝催化剂的粒度为50μπι时，更有利于SCR脱硝催化剂的后续处理；
[0050]S22:将废弃SCR脱硝催化剂与强碱混合进行取代反应，反应完毕后进行第一次压滤，得到第一产物和第一滤液，第一产物包括Ti02;
[0051]S23:向第一滤液中加入(NH4)HC03进行沉淀反应，反应完毕后再进行第二次压滤，得到第二产物和第二滤液，第二产物包括NH4V03;
[0052]S24:对第二滤液进行结晶、离心，得到第三产物，第三产物包括Na2W04。
[0053]具体的，在步骤S21中通过用压缩空气吹扫对废弃SCR脱硝催化剂进行预处理；具体的，在对废弃SCR脱硝催化剂进行物理化学清洗时，加入的水与废弃SCR脱硝催