一种废弃脱硝催化剂的资源化回收方法技术

本发明专利技术涉及危废回收技术领域，公开了一种废弃脱硝催化剂的资源化回收方法，该方法包括以下步骤：(1)将废弃脱硝催化剂预处理得到的粉料进行氧化清洗，得到混合液；(2)将混合液与强碱进行反应，固液分离，得到第一固相和第一液相；(3)将第一固相进行酸解，固液分离，将得到的固体物质水洗、干燥、煅烧，得到TiO2纳米粉；(4)调节第一液相的pH值至9～11，然后与沉淀剂反应，再固液分离，得到含钒和钨的第二液相和含砷的第二固相。本发明专利技术提供的方法，不仅能够充分的脱除废弃脱硝催化剂中的砷，还能够高效的对废弃脱硝催化剂中的钒、钨和钛进行回收，且所得的二氧化钛粉体的纯度高、孔容和比表面积大，能够制得脱硝效果好的脱硝催化剂。能够制得脱硝效果好的脱硝催化剂。能够制得脱硝效果好的脱硝催化剂。

【技术实现步骤摘要】
一种废弃脱硝催化剂的资源化回收方法


[0001]本专利技术涉及危废回收
，具体涉及一种废弃脱硝催化剂的资源化回收方法。

技术介绍

[0002]我国是世界上最大的火力发电国家，截至2021年底火电装机容量依然高达13亿千瓦，占全国发电装机容量的54.7％，可以预见未来较长一段时期内，火电仍将承担保障电力安全的重要作用。砷是我国煤炭中普遍存在的一种元素，其含量多集中于0.4～10μg/g；在我国西南部和蒙东地区，开采的煤炭中砷含量甚至高达2000μg/g。
[0003]选择性催化还原(SCR)脱硝技术是目前燃煤电厂应用最为广泛的烟气脱硝技术，其中催化剂是SCR脱硝系统的核心。在燃用高砷煤时，烟气中生成的气态As2O3，会在催化剂表面沉积、氧化造成催化剂孔道堵塞，并破环催化剂酸位点、改变活性基团形态、降低催化剂氨吸附及氧化还原能力，从而造成严重的催化剂中毒，进而影响催化剂的性能以及脱硝系统的运行效率。脱硝催化剂失活后，因其表面附着大量砷氧化物，被定义为危险废物，其无害化、资源化处置利用已成为火电厂运行的痛点难点问题。目前，脱硝催化剂再生技术能力已较为成熟，再生催化剂已越来越被燃煤电厂等用户所接受。但脱硝催化剂中的TiO2载体在使用过程中，会因为高温烧结而造成不可逆的微观结构改变，导致孔容和比表面积降低，进而影响脱硝催化剂的反应活性。一般来说，失活脱硝催化剂的再生次数不超过3次。在钛白粉等原料价格高企的情况下，丧失再生能力的废弃脱硝催化剂如何实现深度资源化利用已成为一个重要的研究方向。

技术实现思路
r/>[0004]针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种废弃脱硝催化剂的资源化回收方法，该方法能够实现废弃脱硝催化剂的资源化利用。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术一方面提供一种废弃脱硝催化剂的资源化回收方法，该方法包括以下步骤：
[0006](1)将废弃脱硝催化剂预处理得到的粉料进行氧化清洗，得到混合液；
[0007](2)将所述混合液与强碱进行反应，然后固液分离，得到含钛的第一固相和含砷、钒和钨的第一液相；
[0008](3)将所述第一固相进行酸解，然后固液分离，将得到的固体物质水洗、干燥、煅烧，得到TiO2纳米粉；
[0009](4)调节所述第一液相的pH值至9～11，然后与沉淀剂反应，再固液分离，得到含钒和钨的第二液相和含砷的第二固相。
[0010]优选地，步骤(1)中，所述氧化清洗在超声波或紫外光的协同下进行。
[0011]优选地，步骤(1)中，所述氧化清洗步骤中，使用的氧化清洗液选自双氧水、臭氧、次氯酸钠和过硫酸钠中的一种或两种以上；
[0012]和/或，所述氧化清洗所用的氧化清洗液的浓度为1～10wt％；
[0013]和/或，所述氧化清洗所用的氧化清洗液与废弃脱硝催化剂粉料的质量比为1～10：1；
[0014]和/或，所述氧化清洗的时间为0.5～3h。
[0015]优选地，步骤(1)中，所述废弃脱硝催化剂粉料的预处理的过程包括：将废弃脱硝催化剂清灰、破碎、研磨、过筛；
[0016]和/或，所述废弃脱硝催化剂的有效组分为TiO2、V2O5、WO3和/或MoO3。
[0017]优选地，步骤(2)中，所述强碱为氢氧化钠或氢氧化钾。
[0018]优选地，步骤(2)中，向所述混合液中加入强碱，且使所述混合液中的强碱的浓度为10～30wt％；
[0019]和/或，步骤(2)中，所述反应的条件包括：温度为100～150℃，压力为0.1～0.2MPa，时间为1～5h。
[0020]优选地，步骤(3)中，所述酸解所用的酸液选自盐酸、硫酸和硝酸中的一种或两种以上；
[0021]和/或，所述酸解所用的酸液的浓度为1～15wt％；
[0022]和/或，所述酸解所用的酸液与第一固相的质量比为1～10：1；
[0023]和/或，所述酸解的条件包括：温度为60～100℃，时间为1～3h，反应溶液pH值控制在5以内。
[0024]优选地，步骤(3)中，将得到的固体物质采用除盐水进行水洗；
[0025]和/或，步骤(3)中，将得到的固体物质水洗至电导率小于10μS/cm；
[0026]和/或，步骤(3)中，所述干燥的方式为闪蒸干燥，干燥温度为100～160℃；
[0027]和/或，步骤(3)中，所述煅烧步骤中，煅烧温度为500～650℃，煅烧时间为3～7h。
[0028]优选地，步骤(4)中，采用酸液调节所述第一液相的pH值，其中，所述酸液选自盐酸、硫酸和硝酸中的一种或两种以上；
[0029]和/或，步骤(4)中，所述沉淀剂选自硫酸镁、氯化镁和氯化钙中的一种或两种以上；
[0030]和/或，步骤(4)中，所述反应的反应温度为50～80℃，反应时间为1～2h。
[0031]优选地，步骤(4)还包括：调节所述第二液相的pH值为2～7，然后进行络合萃取
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反萃取，得到含钒
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钨的精制溶液。
[0032]优选地，所述萃取步骤中，所用的萃取剂含有烷基胺、中性膦萃取剂、高碳醇和磺化煤油。
[0033]和/或，所述萃取所用的萃取剂中，所述烷基胺的含量为5～25wt％、中性膦萃取剂的含量为5～15wt％、高碳醇的含量为5～10wt％、磺化煤油的含量为60～85wt％；
[0034]和/或，所述萃取所用的萃取剂在使用前，先进行酸化处理，其中，所述酸化后的萃取剂与第二液相的体积比O/A为1～4：20。
[0035]优选地，所述反萃取步骤中，所用的反萃取剂为氨水，且所述氨水的浓度为5～20wt％。
[0036]和/或，萃取得到的有机相与反萃取剂的体积比O/A为1～3：1。
[0037]本专利技术提供的方法，通过对制备步骤和参数的设计，不仅能够充分的脱除废弃脱
硝催化剂中的砷，还能够高效的对废弃脱硝催化剂中的钒、钨和钛进行回收，且所得的二氧化钛粉体的纯度高、孔容和比表面积大，能够回用于脱销催化剂的生产，且制得的脱硝催化剂的脱硝效果好。
附图说明
[0038]图1是本专利技术提供的废弃脱硝催化剂的资源化回收方法的一个实施例的流程示意图。
具体实施方式
[0039]以下结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。
[0040]在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种废弃脱硝催化剂的资源化回收方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)将废弃脱硝催化剂预处理得到的粉料进行氧化清洗，得到混合液；(2)将所述混合液与强碱进行反应，然后固液分离，得到含钛的第一固相和含砷、钒和钨的第一液相；(3)将所述第一固相进行酸解，然后固液分离，将得到的固体物质水洗、干燥、煅烧，得到TiO2纳米粉；(4)调节所述第一液相的pH值至9～11，然后与沉淀剂反应，再固液分离，得到含钒和钨的第二液相和含砷的第二固相。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述氧化清洗在超声波或紫外光的协同下进行。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述氧化清洗步骤中，使用的氧化清洗液选自双氧水、臭氧、次氯酸钠和过硫酸钠中的一种或两种以上；和/或，所述氧化清洗所用的氧化清洗液的浓度为1～10wt％；和/或，所述氧化清洗所用的氧化清洗液与废弃脱硝催化剂粉料的质量比为1～10：1；和/或，所述氧化清洗的时间为0.5～3h。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述预处理的过程包括：将废弃脱硝催化剂清灰、破碎、研磨、过筛；和/或，所述废弃脱硝催化剂的有效组分为TiO2、V2O5、WO3和/或MoO3。5.根据权利要求1
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4任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述强碱为氢氧化钠或氢氧化钾。6.根据权利要求1
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4任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，向所述混合液中加入强碱，且使所述混合液中的强碱的浓度为10～30wt％；和/或，步骤(2)中，所述反应的条件包括：温度为100～150℃，压力为0.1～0.2MPa，时间为1～5h。7.根据权利要求1
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6任一项所述的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述酸解所用的酸液选自盐酸、硫酸和硝酸中的一种或两种以上；和/或，所述酸解所用的酸液的...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴易昊，何发泉，郑鹏，马国强，李年华，魏晋颉，
申请(专利权)人：国能龙源环保有限公司，
类型：发明
国别省市：