一种从蜂窝式SCR废催化剂中回收钒的工艺方法技术

本发明专利技术涉及一种从蜂窝式SCR废催化剂中回收钒的工艺方法，将废催化剂破碎，加水洗去灰尘、杂物，干燥磨粉后，高温带压浸出，经固液分离得到滤渣和浸取液，滤渣用去离子水洗涤，洗去其中的钠、钨、钒，洗水回收，浸取液除杂后与洗水加盐酸调pH值，然后送入离子交换设备，经离子交换、解析工序得到含仲钨酸铵和偏钒酸铵的混合溶液；将混合溶液调pH值后加入铵盐，调节温度，沉淀结晶出偏钒酸铵晶体，固液分离后将晶体干燥。本发明专利技术实现了废催化剂的资源化处理，减少环境污染，且对钒的回收率高，回收产品质量好，不需很高的温度和压力，能耗低，成本小，废水回用或达标排放，环境风险小，具有极大的实用性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及催化剂回收领域，特别是涉及SCR废催化剂的回收工艺，尤其涉及一种从蜂窝式SCR废催化剂中回收钒的工艺方法。
技术介绍
钒是一种有色金属，五氧化二钒是重要的钒氧化物，工业上用量最大，用于制造钒钢和其它钒铁合金，可使合金致密性、韧性、弹性、强度、耐磨性和抗冲击性提高，因而广泛应用于国防，航空，宇航，原子能等工业部门。五氧化二钒还用作玻璃、陶瓷工业的着色剂，用作石油化工的催化剂，作为催化剂使用时，五氧化二钒不仅廉价，活性大，而且不易中毒。五氧化二钒因其独特的性能和作用而得到人们的青睐，对其需求量也日益倍增。选择性催化还原(SCR)烟气脱硝工艺在我国热电厂氮氧化物减排工作中得到广泛采用，目前，国内外90％以上的氮氧化物减排采用SCR烟气脱硝工艺。脱硝催化剂是SCR烟气脱硝工艺的重要原材料，主要由二氧化钛(TiO2,含量80％-90％)、五氧化二钒(V2O5，含量1％-5％)、三氧化钨(WO3,含量5％-10％)组成。在氮氧化物排放大幅度削减的同时，产生了大量的含有毒有害物质的废烟气脱硝催化剂。脱硝催化剂的使用寿命一般为3年，对失活的脱硝催化剂进行再生，可提高或者恢复失活催化剂的活性，使其能够循环利用。脱硝催化剂最多可再生3-4次，之后可回收各种原料、金属或进行最终处置。废烟气脱硝催化剂除了二氧化钛、五氧化二钒、三氧化钨外，还含有铬、铍、砷和汞等重金属。废烟气脱硝催化剂的主要危险特性为浸出毒性，其中铍、铜、砷的浸出浓度普遍高于新脱硝催化剂的浸出浓度；部分企业废烟气脱硝催化剂中铍、砷、汞的浸出浓度超过《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》(GB5085.3-2007)的有关要求。如果不能妥善进行资源化、无害化处理，极易造成环境污染。对废烟气脱硝催化剂进行回收，不仅可以有效解决废催化剂的处置问题，而且可以得到偏钒酸铵，偏钒酸铵经煅烧可得到五氧化二钒。这不仅有益于废催化剂的资源化处理，减少废物排放，同时获得可利用的有效成分，符合我国当前的发展要求。因此有必要创设一种安全有效的从废脱硝催化剂中回收钒的方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种从蜂窝式SCR废催化剂中回收钒的工艺方法，减少废脱硝催化剂的处置量和排放量，对废催化剂中的有效成分-钒进行回收，实现了废催化剂的资源化处理，减少了环境污染，且对钒的回收率高，回收产品质量好，不需很高的温度和压力，能耗低，成本小，废水回用或达标排放，环境风险小。本专利技术的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本专利技术提出的一种从蜂窝式SCR废催化剂中回收钒的工艺方法，其包括以下步骤：(1)、将SCR废催化剂破碎，加水洗去灰尘、杂物，干燥后磨至150-180目，然后送入浓度为200g/L的氢氧化钠溶液中，高温带压浸出，浸出时控制温度为110-120℃，浸出压力为0.2-0.3MPa，浸取固液比为2-4m3/t，浸取后固液分离得到滤渣和浸取液，所得滤渣用去离子水洗涤，洗去其中的钠、钨、钒，洗水回收；(2)、将步骤(1)所得浸取液加盐酸调节pH值为9.5-10.5，过滤，除去硅胶杂质；(3)、将步骤(2)除杂后的滤液及步骤(1)回收的洗水加盐酸调整pH值为3-4，然后送入离子交换设备，经离子交换、解析工序得到含仲钨酸铵和偏钒酸铵的混合溶液；(4)、将步骤(3)所得混合溶液调节pH为9，加入铵盐，然后调节温度至80℃，反应1小时后自然冷却至室温，沉淀结晶出偏钒酸铵，经固液分离得到偏钒酸铵晶体，最后将偏钒酸铵晶体干燥。本专利技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。前述的一种从蜂窝式SCR废催化剂中回收钒的工艺方法，其中，步骤(1)浸出时间为2-3小时。前述的一种从蜂窝式SCR废催化剂中回收钒的工艺方法，其中，步骤(3)用2mol/L氨水加5mol/L氯化铵的混合液解析，得到的解析液中钨、钒总含量控制在60g/L以上，所得解析液的pH值控制在8-10。前述的一种从蜂窝式SCR废催化剂中回收钒的工艺方法，其中，步骤(3)所述的离子交换设备采用钢制衬塑离子交换柱，所述离子交换柱的规格为直径1.4m，高7m，离子交换柱的数量为4根，采用串柱吸附方式，树脂采用D314型，每柱装料6吨，总计24吨。前述的一种从蜂窝式SCR废催化剂中回收钒的工艺方法，其中，步骤(4)所述铵盐为氯化铵，固液分离方式采用离心机分离。本专利技术与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，借由上述技术方案，本专利技术一种从蜂窝式SCR废催化剂中回收钒的工艺方法可达到相当的技术进步性及实用性，并具有产业上的广泛利用价值，其至少具有下列优点：(1)本专利技术富集各工序洗水、管道漏水、车间冲洗及所有有价废水，损失小，且废水经环保设备处理后回用或达标排放，环境污染小。(2)本专利技术采用高温带压浸出，与传统的高温高压浸出法相比，本专利技术不需要很高的温度和压力，降低了安全系数，浸取固液比小，节约试剂，成本小。(3)本专利技术采用湿法清洗、磨粉、浸出、分解的方法，可最大程度降低损失，提高回收率，本专利技术浸出工艺的钨损失在4％左右，离子交换步骤的钨损失在3％左右，可保证高回收率。(4)本专利技术偏钒酸铵的回收率可达82％，回收的产品偏钒酸铵质量好，符合使用要求，且更加节约成本，具有极大的经济效益、社会效益和环境效益。综上所述，本专利技术一种从蜂窝式SCR废催化剂中回收钒的工艺方法在技术上有显著的进步，并具有明显的积极效果，诚为一新颖、进步、实用的新设计。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。附图说明图1是本专利技术的工艺流程图。具体实施方式为更进一步阐述本专利技术为达成预定专利技术目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本专利技术提出的一种从蜂窝式SCR废催化剂中回收钒的工艺方法，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。本专利技术是一种从蜂窝式SCR废催化剂中回收钒的工艺方法，包括SCR废催化剂的预处理、细磨；高温带压浸出；浸出渣洗涤、洗水回收；浸出液除杂，浸出液和洗水进离子交换设备富集；偏钒酸铵的制取；废水处理回用。具体包括以下步骤：(1)、将SCR废催化剂破碎，加水洗去灰尘、杂物，干燥后磨至150-180目，然后送入浓本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从蜂窝式SCR废催化剂中回收钒的工艺方法，其特征在于其包括以下步骤：(1)、将SCR废催化剂破碎，加水洗去灰尘、杂物，干燥后磨至150‑180目，然后送入浓度为200g/L的氢氧化钠溶液中，高温带压浸出，浸出时控制温度为110‑120℃，浸出压力为0.2‑0.3MPa，浸取固液比为2‑4m3/t，浸取后固液分离得到滤渣和浸取液，所得滤渣用去离子水洗涤，洗去其中的钠、钨、钒，洗水回收；(2)、将步骤(1)所得浸取液加盐酸调节pH值为9.5‑10.5，过滤，除去硅胶杂质；(3)、将步骤(2)除杂后的滤液及步骤(1)回收的洗水加盐酸调整pH值为3‑4，然后送入离子交换设备，经离子交换、解析工序得到含仲钨酸铵和偏钒酸铵的混合溶液；(4)、将步骤(3)所得混合溶液调节pH为9，加入铵盐，然后调节温度至80℃，反应1小时后自然冷却至室温，沉淀结晶出偏钒酸铵，经固液分离得到偏钒酸铵晶体，最后将偏钒酸铵晶体干燥。

【技术特征摘要】
1.一种从蜂窝式SCR废催化剂中回收钒的工艺方法，其特征在于其包括以
下步骤：
(1)、将SCR废催化剂破碎，加水洗去灰尘、杂物，干燥后磨至150-180
目，然后送入浓度为200g/L的氢氧化钠溶液中，高温带压浸出，浸出时控制温
度为110-120℃，浸出压力为0.2-0.3MPa，浸取固液比为2-4m3/t，浸取后固
液分离得到滤渣和浸取液，所得滤渣用去离子水洗涤，洗去其中的钠、钨、钒，
洗水回收；
(2)、将步骤(1)所得浸取液加盐酸调节pH值为9.5-10.5，过滤，除去硅
胶杂质；
(3)、将步骤(2)除杂后的滤液及步骤(1)回收的洗水加盐酸调整pH值
为3-4，然后送入离子交换设备，经离子交换、解析工序得到含仲钨酸铵和偏钒
酸铵的混合溶液；
(4)、将步骤(3)所得混合溶液调节pH为9，加入铵盐，然后调节温度至
80℃，反应1小时后自然冷却至室温，沉淀结晶出偏钒酸铵，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王大勇，于浩，常太华，马政，
申请(专利权)人：洛阳创举环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41