一种废脱硝催化剂模块全组分综合利用的方法，属于烟气脱硝及材料循环利用领域，分为铁框再生、陶瓷纤维回用、可再生催化剂的再生，不可再生催化剂资源回收及灰尘资源化制备微晶玻璃5条资源循环利用路线，实现废脱硝催化剂模块全组分的综合回收利用。铁框再生是将拆卸后的铁框经热处理、除锈、拼装获得再生铁框。陶瓷纤维回用是将拆除后的陶瓷纤维经清洗、再造可重新制备陶瓷纤维毯。可再生催化剂经清洗、活性植入获得再生脱硝催化剂。不可再生催化剂经预处理、研磨、清洗、干燥、风选步骤回收。灰尘经成分调配、熔融、压延、退火获得微晶玻璃。本发明专利技术充分利用了废脱硝催化剂模块的有价组分，实现了废脱硝催化剂模块的全组分综合利用。用。用。
【技术实现步骤摘要】
一种废脱硝催化剂模块全组分综合利用的方法
[0001]本专利技术涉及一种废脱硝催化剂模块全组分综合利用的方法，属于烟气脱硝及材料循环利用领域。
技术介绍
[0002]选择性催化还原(SCR)技术是实现工业烟气NO
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超低排放的重要技术，其使用的脱硝催化剂易受烟气冲刷及有害组分毒化而失活，因而催化剂使用寿命较短。失活后的废脱硝催化剂是《国家危险废物名录》规定的危险废物，其环境风险极大，但循环再利用价值极高。2014年，生态环境部发布《关于加强废烟气脱硝催化剂监管工作的通知》，要求提高废烟气脱硝催化剂的再生和利用处置能力，鼓励优先进行再生，对不能再生的废脱硝催化剂实施安全处理。
[0003]现有废脱硝催化剂再生及资源回收再用技术仅能再生机械强度良好、失活不严重的脱硝催化剂，而资源回收技术也仅回收处理钒、钨、钛组分，对于铁框、陶瓷纤维纸等部分未能进行回收再用。具体针对废脱硝催化剂的资源回收，通常采用复杂的碱熔工艺将钒、钨、钛氧化物转化为盐，再溶于溶液中分步分离出钒、钨、钛组分，制备成偏钒酸铵、钨酸钠及二氧化钛产品，或采用简单的水洗、打浆、干燥或者粉料直接回用。采用碱熔的工艺复杂、能耗高，而简单水洗回用则产品质量差。
[0004]专利CN109536721A公开了一种废弃SCR脱硝催化剂资源化综合利用的方法，包括预处理、破碎、磨制、超声波强化碱浸、液固分离、离子交换、解吸并化学沉淀、清洗洪干，可有选择的回收钒、钨、钛作为相关产业的原料，但回收钒、钨过程十分复杂，且回收产品主要为钙盐、镁盐，不能保级回用于脱硝催化剂的制备。专利CN108687105A公开了一种对废弃SCR脱硝催化剂的综合利用方法，包括预处理、粉碎、提钒、提钨及不溶渣烘干，回收后的原料可以直接用于新催化剂的生产，但该工艺回收钒、钨过程复杂、耗水量大。
技术实现思路
[0005]针对上述问题，本专利技术提供一种废脱硝催化剂模块全组分综合利用的方法，将废脱硝催化剂模块拆解，分别资源化利用铁框、陶瓷纤维、脱硝催化剂及灰尘。其中铁框材料通过调质处理恢复力学性能，并重新拼装成再生铁框，陶瓷纤维再造回用；催化剂通过分选分别进行再生和资源回收。机械强度良好的催化剂再生为再生催化剂，破损严重的催化剂通过酸浸湿磨去除有害组分，同时提高比表面积，并通过风选将回收粉料分成低密度和高密度两个品质等级；灰尘资源化利用制备微晶玻璃，最终实现了废脱硝催化剂模块的全组分综合利用。
[0006]本专利技术是通过以下技术方案实现的：
[0007]一种废脱硝催化剂模块全组分综合利用的方法，分为铁框再生、陶瓷纤维回用、可再生催化剂的再生、不可再生催化剂的回收及灰尘制备微晶玻璃5条资源化路线，实现废脱硝催化剂模块全组分的综合回收利用。
[0008]所述铁框再生是将拆卸后的铁框经热处理、除锈、拼装获得再生铁框，所述陶瓷纤维回用是将陶瓷纤维拆除后经清洗、再造获得再生陶瓷纤维毯。所述可再生催化剂的再生是将分选后的机械性能良好的催化剂经解毒、复活得到再生脱硝催化剂；分选标准是根据脱硝催化剂破损情况分选为可再生与不可再生催化剂；分选条件为蜂窝式催化剂迎风端磨损平均深度≤30mm，且贯穿性孔数≤5个则为可再生催化剂，否则为不可再生催化剂；平板式催化剂迎风端膏料磨损长度≤50mm，单板磨损面积小于整个单板面积的10％则为可再生催化剂，否则为不可再生催化剂。所述灰尘制备微晶玻璃是将废脱硝催化剂模块的灰尘收集，经成分调配、熔融、压延、退火制备获得微晶玻璃板材。
[0009]进一步地，铁框拆卸为首先将废脱硝催化剂模块的铁框迎风面与背风面钢板条拆除，然后将四周钢板沿焊缝切割；拆除迎风面或背风面一侧的钢板条后即可取出脱硝催化剂，当铁框整体保存良好时可修复后直接再用。
[0010]所述再生铁框的热处理为对拆卸后铁框材料进行淬火和回火处理，所述淬火为将铁框材料加热至820
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960℃，保温15
‑
60min，然后进行水淬；所述回火处理为将淬火后的铁框材料加热至450
‑
550℃，保温15
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60min，然后空冷至室温；
[0011]所述除锈为首先对热处理后的铁框材料进行质量检测，确保达到脱硝催化剂铁框强度要求，经检测合格的铁框材料进行表面除锈，除锈方法采用喷射、抛丸、化学除锈法中的一种；
[0012]所述拼装为将除锈后的铁框材料重新焊接、组装形成再生铁框。
[0013]进一步地，陶瓷纤维拆除为铁框拆卸后取出脱硝催化剂，并将催化剂外包堵风与抗震的陶瓷纤维毯拆除。所述陶瓷纤维的清洗步骤为对拆除后的陶瓷纤维进行水洗以去除部分杂质；
[0014]所述陶瓷纤维的再造步骤为将清洗后的陶瓷纤维作为原料经打浆、除渣、成型、干燥制备成再生陶瓷纤维毯，实现陶瓷纤维的回用。
[0015]进一步地，催化剂再生的解毒是将催化剂单元条置于2
‑
10wt.％的NaOH溶液，溶液温度40
‑
90℃，清洗20
‑
60min，沿催化剂单元条轴向45
°
角方向增加25
‑
35kHz的超声波，然后置于0.5
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2wt.％的稀硫酸溶液中清洗5
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15min，然后烘干。
[0016]复活是将解毒后的催化剂在钛酸丁酯溶液中浸渍1
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5min，然后在恒温恒湿房中放置30
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120min，烘干后浸渍于偏钒酸铵溶液中负载活性组分，焙烧后即获得再生脱硝催化剂。放入恒温恒湿房可促进钛酸丁酯水解形成TiO2，既可增强催化剂机械强度，又能增大催化剂表面材料的比表面积，使活性组分负载量增大。
[0017]进一步地，不可再生催化剂的回收步骤包括预处理、研磨、清洗、干燥、风选得到回收粉料。
[0018]所述预处理包括破碎、筛分、水洗步骤，是将不可再生催化剂破碎至2
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150mm，进一步筛分去除碎料中的灰尘，筛网孔径控制为1
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10mm，筛分后进行水洗以去除碎料表面灰尘。破碎过程控制碎料尺寸为2
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150mm，可保证筛分过程较好地去除催化剂中的灰尘、砂粒等，且破碎过程简单，筛分后清洗可洗去催化剂碎料表面的灰尘，且清洗废水可循环利用。
[0019]进一步地，对废脱硝催化剂破碎料添加酸液进行湿磨，所述酸液中硫酸、硝酸和水的质量份数之比为(5
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40):(1
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20):100，酸液与催化剂物料的质量份数之比为(65
‑
135):100，研磨控制物料粒度达到D90≤15um。添加酸液进行研磨可溶解废催化剂中的Na、K、Ca、
Mg、Al、As、Hg等有害金属离子，研磨过程造成升温将促进溶解有害组分反应的进行。钒、钨、钛氧化物被酸溶解难度大于上述有害金属离子，因此可保证先发生除杂反应，随着酸浓度的增加可依次逐步溶解部分钒、钨氧化物及TiO2进行表面本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种废脱硝催化剂模块全组分综合利用的方法，其特征在于分为铁框再生、陶瓷纤维回用、可再生催化剂的再生、不可再生催化剂的回收及灰尘制备微晶玻璃5条资源化路线，实现废脱硝催化剂模块全组分的综合回收利用；所述铁框再生是将铁框拆卸后经热处理、除锈、拼装获得再生铁框；所述陶瓷纤维回用是将陶瓷纤维拆除后经清洗、再造获得再生陶瓷纤维毯；所述可再生催化剂的再生是将分选后的机械性能良好的催化剂经解毒、复活得到再生脱硝催化剂；分选标准是根据脱硝催化剂破损情况分选为可再生与不可再生催化剂；分选条件为蜂窝式催化剂迎风端磨损平均深度≤30mm，且贯穿性孔数≤5个则为可再生催化剂，否则为不可再生催化剂；平板式催化剂迎风端膏料磨损长度≤50mm，单板磨损面积小于整个单板面积的10％则为可再生催化剂，否则为不可再生催化剂；所述灰尘制备微晶玻璃是将废脱硝催化剂模块的灰尘收集，经成分调配、熔融、压延、退火制备获得微晶玻璃板材。2.如权利要求1所述一种废脱硝催化剂模块全组分综合利用的方法，其特征在于铁框拆卸为首先将废脱硝催化剂模块的铁框迎风面与背风面钢板条拆除，然后将四周钢板沿焊缝切割；拆除迎风面或背风面一侧的钢板条后即可取出脱硝催化剂，当铁框整体保存良好时可修复后直接再用；所述铁框再生的热处理为对拆卸后铁框材料进行淬火和回火处理，所述淬火为将铁框材料加热至820
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960℃，保温15
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60min，然后进行水淬；所述回火处理为将淬火后的铁框材料加热至450
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550℃，保温15
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60min，然后空冷至室温；所述除锈为首先对热处理后的铁框材料进行质量检测，确保达到脱硝催化剂铁框强度要求，经检测合格的铁框材料进行表面除锈，除锈方法采用喷射、抛丸、化学除锈法中的一种；所述拼装为将除锈后的铁框材料重新焊接、组装形成再生铁框。3.如权利要求1所述一种废脱硝催化剂模块全组分综合利用的方法，其特征在于陶瓷纤维拆除为铁框拆卸后取出脱硝催化剂，并将催化剂外包堵风与抗震的陶瓷纤维毯拆除；所述陶瓷纤维的清洗步骤为对拆除后的陶瓷纤维进行水洗以去除部分杂质；所述陶瓷纤维的再造步骤为将清洗后的陶瓷纤维作为原料经打浆、除渣、成型、干燥制备成再生陶瓷纤维毯，实现陶瓷纤维的回用。4.如权利要求1所述一种废脱硝催化剂模块全组分综合利用的方法，其特征在于催化剂再生的解毒是将催化剂单元条置于2
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10wt.％的NaOH溶液，溶液温度40
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90℃，清洗20
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60min，沿催化剂单元条轴向45
°
角方向增加25
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35kHz的超声波，然后置于0.5
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2wt.％的稀硫酸溶液中清洗5
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15min，...
【专利技术属性】
技术研发人员：张深根，张柏林，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：
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