一种蜂窝式SCR废催化剂的回收工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种蜂窝式SCR废催化剂的回收工艺，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，滤渣用盐酸和水调浆，反应后经煅烧制备金红石型钛白粉；滤液调节pH后经离子交换、解析得到高含量的仲钨酸铵及偏钒酸铵的混合溶液；将混合溶液调节pH，加入铵盐，调节温度，沉淀结晶出偏钒酸铵晶体，固液分离，所得滤液经蒸发结晶得到仲钨酸铵晶体。本发明专利技术采用离子交换法代替萃取法，更易操作，所得产品质量好，回收率高，且不需很高的温度和压力，能耗低，成本更小，能够有效回收废催化剂中的钨、钛、钒，废水回用或达标排放，环境风险小。

【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，尤其涉及一种含钨、钛、钒的蜂窝式SCR废催化剂的回收工艺。
技术介绍
近年来，随着氮氧化物减排工作的推进，选择性催化还原(SCR)烟气脱硝工艺在我国热电厂得到广泛采用，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。脱硝催化剂失活以后，约70％-80％的完整催化剂可进行再生，20％-30％破损催化剂无法进行再生。整个生命周期中，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。据中国环境科学研究院对我国部分燃煤电厂产生的废烟气脱硝催化剂的危险特性分析结果表明，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。由于技术和成本等因素，我国尚没有从事废烟气脱硝催化剂利用回收有价值金属的企业，已有的项目均为小试阶段，存在最终无法再生的废烟气脱硝催化剂得不到妥善利用和处置的环境风险。有鉴于上述现有的废烟气脱硝催化剂回收利用存在的缺陷，本专利技术人基于多年的丰富经验及专业知识，积极加以研究创新，以期创设一种新的蜂窝式SCR废催化剂的回收工艺，能够改进现有废烟气脱硝催化剂回收利用存在的缺陷，使其更具有实用性，经过不断的研究、设计，终于创设出确具实用价值的本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种蜂窝式SCR废催化剂的回收工艺，以解决现有废烟气脱硝催化剂回收利用存在的缺陷，采用离子交换法代替萃取法，更易操作，所得产品质量好，回收率高，且不需很高的温度和压力，能耗低，成本更小，能够有效回收废催化剂中的钨、钛、钒，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蜂窝式SCR废催化剂的回收工艺，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，洗涤后的滤渣用于制备金红石型钛白粉，洗水进入步骤(3)；(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)的洗水加盐酸调整pH值，然后送入离子交换设备，经交换、解析工序得到高含量的仲钨酸铵及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和滤液；(5)、将步骤(4)得到的滤液蒸发结晶得到仲钨酸铵晶体。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。前述的一种蜂窝式SCR废催化剂的回收工艺，其中，步骤(1)浸出时控制温度为110-120℃，浸出压力为0.2-0.3MPa，浸出时间为2-3小时。前述的一种蜂窝式SCR废催化剂的回收工艺，其中，步骤(1)所述洗涤后的滤渣加入盐酸和水调浆，加热反应至Na4TiO4完全反应为H4TiO4，然后送入压滤机进行固液分离，用水洗涤所得滤渣，滤渣进入煅烧工序生产金红石型钛白粉，滤液及洗水进入废水处理系统。前述的一种蜂窝式SCR废催化剂的回收工艺，其中，煅烧采用φ1.8m×3.2m回转窑，煅烧时间为4小时。前述的一种蜂窝式SCR废催化剂的回收工艺，其中，煅烧生产的金红石型钛白粉用雷蒙磨磨粉后送袋装机袋装。前述的一种蜂窝式SCR废催化剂的回收工艺，其中，步骤(3)中pH值调至3-4，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。前述的一种蜂窝式SCR废催化剂的回收工艺，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；离子交换采用串柱吸附方式，树脂采用D314型，每柱装料6吨，总计24吨。前述的一种蜂窝式SCR废催化剂的回收工艺，其中，步骤(4)加氯化铵沉淀结晶出偏钒酸铵晶体，用离心机分离，结晶物烘干，滤液进入步骤(5)。前述的一种蜂窝式SCR废催化剂的回收工艺，其中，步骤(5)中的滤液直接用反应釜蒸发结晶，然后用离心机分离，结晶物烘干，滤液进离子交换系统。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，本专利技术一种蜂窝式SCR废催化剂的回收工艺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，本专利技术采用离子交换法，而非萃取法，因此本专利技术更易操作，回收效果更加安全可靠。(3)本专利技术的回收率高，回收的产品质量好，符合社会需求，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，本专利技术一种蜂窝式SCR废催化剂的回收工艺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...

【技术保护点】
一种蜂窝式SCR废催化剂的回收工艺，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，洗涤后的滤渣用于制备金红石型钛白粉，洗水进入步骤(3)；(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)的洗水加盐酸调整pH值，然后送入离子交换设备，经交换、解析工序得到仲钨酸铵及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和滤液；(5)、将步骤(4)得到的滤液蒸发结晶得到仲钨酸铵晶体。

【技术特征摘要】
1.一种蜂窝式SCR废催化剂的回收工艺，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，洗涤后的滤渣用于制备金红石型钛白粉，洗水
进入步骤(3)；
(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)的洗水加盐酸调整pH值，然后
送入离子交换设备，经交换、解析工序得到仲钨酸铵及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
偏钒酸铵晶体和滤液；
(5)、将步骤(4)得到的滤液蒸发结晶得到仲钨酸铵晶体。
2.如权利要求1所述的蜂窝式SCR废催化剂的回收工艺，其特征在于步骤
(1)浸出时控制温度为110-120℃，浸出压力为0.2-0.3MPa，浸出时间为2-3
小时。
3.如权利要求1所述的蜂窝式SCR废催化剂的回收工艺，其特征在于步骤
(1)所述洗涤后的滤渣加入盐酸和水调浆，加热反应至Na4TiO4完全反应为
H4TiO4，然后送入压滤...

【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