本发明专利技术公开了一种废弃的燃煤锅炉烟气脱硝催化剂分离再资源化的方法，包括以下步骤：清灰、预烧、分析成分、破碎和球磨、焙烧和浸出、制备二氧化钛、分离硅与铝。本发明专利技术的催化剂中V、W和Mo元素的回收率均超过96％，Ti元素的回收率超过95％，Si与Al元素的回收率超过97％。分离产品V2O5的纯度大于97％、WO3(和MoO3)纯度大于97％、TiO2(晶型99％为锐钛型)纯度大于97％、SiO2和Al2O3的混合物中杂质含量低于7％。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种固体废弃物的分离再资源化处理方法，特别涉及一种废弃的燃煤锅炉(主要指火电厂)烟气脱硝催化剂分离再资源化的方法。
技术介绍
NOx作为大气污染物的一种，不仅危害人体健康，还会造成多种二次污染。专家预测，2020年我国NOx年排放量将达到3000万吨，其中燃煤电厂占氮化物总排放量的35%-40 %，氮氧化物排放对大气环境造成的污染问题日渐突出。2011年I月14日公布的全球最严的“火电厂大气污染物排放标准”，使我国燃煤电厂脱硝市场率先实现了爆发式增长。目前已建、在建或拟建的燃煤锅炉烟气脱硝项目，约96%选择了选择性催化还原技术(简称:SCR技术)。在SCR系统中，催化剂是核心，其成本占脱硝装置总投资的30%_40%。催化剂在运行过程中会由于很多原因引起活性的不断降低。催化剂的布置方案常规地会采用“2+1”布置方案:即先安装2层催化剂，大约3年后，再加装第3层，添加量为催化剂初装量的1/2，在此之后，催化剂需要每3年更换其中的一层。若按每Mff需要0.Sm3的催化剂计算，“十二五”期间国内火电厂催化剂的总需求量将达到约70万m3(约合30万吨)，总体规模可达175亿元；“十三五”期间，SCR脱硝催化剂量将持续增长至2020年，以后其数量将会稳定在25-30万m3/年。SCR催化剂的理论使用寿命为1600-24000h，如果运行工况恶劣，使用寿命会大大缩短。SCR催化剂的庞大更换市场将在2016年开始大量凸显，按照平均使用寿命2.5年估算，“十三五”期间失效催化剂数量将达到约32.67万m3(约合14万吨)。现在商用的SCR脱硝催化剂，绝大部分的有效成分为Ti02、V205、W03。其中，T12为载体，含量80-90 % ； V2O5为主催化成分，含量1-5 % ;WO3为助催化剂，可增加其活性、热稳定性和抗二氧化硫中毒性能，含量5-10 %。另外，催化剂成型时会添加结构成型剂，成分一般为S12^Al2O3;有的催化剂还会添加MoO3，增加其抗As中毒性能。目前国内关于废弃脱硝催化剂资源化方法的技术，只有极少部分实现了对脱硝催化剂的全部有价金属的回收，而这其中，又只有一部分方法回收的有价金属的成品是纯度较高、可直接进入工业循环系统的成品。且这些技术中，几乎所有的专利均未结合催化剂经多年的长期使用后的实际性状，而是把废弃催化剂的成分理想地考虑为仅有钒、钨、钛三种元素，而没有考虑催化剂成型过程中必须添加的玻璃纤维、粘结剂(成分一般为A1203、S12)，和运行过程中附着在催化剂表面的杂质和渗透到催化剂里的物质，这些杂质会严重影响分离的纯度，和在分离过程中处理不当会造成环境的污染。中国专利CN201410357051.X虽然公开了硅、铝元素对处理工艺过程的影响，提出了分离的要求。然而，其分离工艺冗长繁琐，且热碱浸取的方法对金属(尤其是钨元素)的浸出率低，回收效果差。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种废弃的燃煤锅炉(主要指火电厂)烟气脱硝催化剂分离再资源化的方法，其克服了现有技术的上述缺陷。本专利技术所要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的:—种废弃的燃煤锅炉烟气脱硝催化剂分离再资源化的方法，包括以下步骤:清灰、预烧、分析成分、破碎和球磨、焙烧和浸出、制备二氧化钛及分离硅与铝。优选地，上述技术方案中，所述方法包括以下步骤:(I)清灰:使用机械清理法对催化剂表面附着的沉积物进行清理；(2)预烧:将步骤(I)清灰后的催化剂进行焙烧；(3)分析成分:对步骤(2)预烧后的催化剂的成分进行分析检测；(4)破碎和球磨:将步骤(2)预烧后的催化剂破碎，加入Na2CO3，Na2CO3与催化剂混合球磨至粒度S150目，得混合料；(5)焙烧和浸出:将步骤(4)所得的混合料，在600°C-1000°C下焙烧3-10h后，加水浸出反应，过滤，洗涤滤渣，100-120°C干燥滤渣，得钛酸盐；(6)制备二氧化钛:将步骤(5)的钛酸盐与H2SO4混合，搅拌2_4h，过滤，洗涤滤渣，100-120°C 干燥后，450-550°C 焙烧 3-5h，得 T12;(7)分离硅与铝:将步骤(5)过滤所得滤液的pH调节至8-11，搅拌l_4h，离心，洗涤沉淀，100-120°C干燥沉淀，得S12和Al2O3的混合物。优选地，上述技术方案中，所述方法还包括以下步骤:(8)萃取浓缩:将步骤(7)过滤所得滤液的pH调节至2-5，用萃取剂萃取滤液中的V和W，然后，反萃取萃取液中的(9)沉钒:将步骤(8)所得水相的pH调节至7-10，加入NH4Cl，搅拌2_4h，过滤，洗涤滤渣，100-120°C 干燥滤渣，450-500°C 焙烧 2-4h，得 V2O5 ；(10)沉钨:将步骤(9)的滤液pH调至2.5以下，搅拌3_4h，过滤，洗涤滤渣，100_120°(3干燥滤渣，600°C_850°C 焙烧 3-5h，得 WO3。优选地，上述技术方案中，所述方法还包括以下步骤:(8)萃取浓缩:将步骤(7)过滤所得滤液的pH调节至2-5，用萃取剂萃取滤液中的V、W和Mo，然后，反萃取萃取液中的V、W和Mo ；(9)沉钒:将步骤(8)所得水相的pH调节至7-10，加入NH4Cl，搅拌2_4h，过滤，洗涤滤渣，100-120°C 干燥滤渣，450-500°C 焙烧 2-4h，得 V2O5 ；(10)沉钨和钼:将步骤(9)的滤液pH调至2.5以下，搅拌3-4h，过滤、洗涤滤渣，100-120°C 干燥滤渣，600-850°C 焙烧 3-5h，得 WO3 和 MoO3。优选地，上述技术方案中，所述步骤(2)的预烧的反应温度为450°C_680°C，反应时间为3_8h。优选地，上述技术方案中，所述步骤(4)中Na2CO3的加入量为催化剂质量的1.1-3.8倍。优选地，上述技术方案中，所述步骤(5)中，浸出反应的条件为:水的加入量为催化剂质量的2-6倍，压力0.3-0.7MPa，温度100-150°C，搅拌反应时间为3_6h。优选地，上述技术方案中，所述步骤(6)中，H2SO4的浓度为5-30%，加入量为每千克干滤渔8-15L。优选地，上述技术方案中，所述步骤(8)中的萃取和反萃取均采用少量多次的方法;萃取剂选用N-235，萃取剂体积为滤液体积的1/5-1/3;反萃取剂选用质量分数为10%-20 %的氨水，反萃取剂体积为萃取相总体积的1-2倍。优选地，上述技术方案中，所述步骤(9)中还包括:用蒸馏水吸收焙烧中产生的氨Ho优选地，上述技术方案中，所述步骤(5)、步骤(6)中，搅拌器选用轴流式、推进式或叶轮式，转速为100-150转/分钟;所述步骤(7)、步骤(9)、步骤(10)中，搅拌器选用桨式或锚式、转速为50-70转/分钟。优选地，上述技术方案中，所述NH4Cl的加入量为V和W元素物质的量的总量的1.5-3倍。优选地，上述技术方案中，所述NH4Cl的加入量为V、W和Mo元素物质的量的总量的1.5-3倍。上述各个步骤原理如下:(I)清灰:机械清灰主要是除掉催化剂表面附着沉积物，减少这些杂质对后续分离工艺，尤其是分离产品纯度的影响。(2)预烧:氧化除掉表面附着的挥发份、有机物等，提高回收率和分离产品的纯度。(3)分析成分:因不同供应商、不同本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种废弃的燃煤锅炉烟气脱硝催化剂分离再资源化的方法，其特征在于，包括以下步骤：清灰、预烧、分析成分、破碎和球磨、焙烧和浸出、制备二氧化钛及分离硅与铝。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：桑圣淇，王晓东，
申请(专利权)人：桑圣淇，
类型：发明
国别省市：甘肃;62
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