一种废板式催化剂的回收方法技术

本发明专利技术提供一种废板式催化剂的回收方法，包括：S1.使废板式催化剂与软化液接触，从而对所述废板式催化剂进行化学软化处理；S2.对经化学软化处理的废板式催化剂进行超声处理，从而使所述催化剂组分从所述基板上脱落，得到含有所述催化剂组分的浆液；所述软化液为含有碱性物质的溶液。本发明专利技术将电厂中废旧催化剂进行分类后再处理，可将废板式催化剂实现催化剂成分与不锈基板的分离回收。反应条件温和，相比于传统方法，省去了破碎与除铁工艺，工艺流程简单、废水量少、能耗低，具有很高的经济效益、社会效益和环境效益。本发明专利技术可解决废板式催化剂粉末中铁含量高，难以回用的难题。难以回用的难题。难以回用的难题。

【技术实现步骤摘要】
一种废板式催化剂的回收方法


[0001]本专利技术属于废旧催化剂的回收
，主要涉及一种废板式催化剂的回收方法。

技术介绍

[0002]煤炭作为我国主要能源结构，其燃烧会排放大量的氮氧化物(NO
x
)，NO
x
是我国最主要的大气污染物之一。火电厂烟气脱硝装置的核心是脱硝催化剂，通常占初期投资的30％～40％。我国火电装机容量大，截至2015年火电装机容量达9.33亿千瓦，投运烟气脱硝的机组已占我国煤电机组容量的90％以上。脱硝催化剂一般寿命为3年左右，从2015年开始每年都有大量的废催化剂更换下来，到2018年，每年更换的废旧SCR脱硝催化剂将达到25万立方米。失效的脱硝催化剂已于2014年被列为“危险废物”目录，如果不加以适当的处理，不仅造成巨大的浪费，还会严重地污染环境。
[0003]催化剂出现可逆失活，通过除灰、清洗等措施进行再生，使催化剂脱硝率恢复到原来的90％以上而重新利用，催化剂再生的费用为催化剂全部更换费用的20％～30％。废弃的脱硝催化剂中含有大量的TiO2，以及钒和钨，加之脱硝催化剂的消耗量巨大，是一类不可忽视的TiO2或钛酸盐来源和稀土金属的二次资源。
[0004]废板式脱硝催化剂由于载体为不锈钢板，活性组分与载体需分离然后分别处置。目前废板式脱硝催化剂处理常用方法为：先通过颚式破碎机将催化剂与不锈钢网板一起破碎，然后通过磁选将载体与不锈钢网板分离。该方法不仅设备复杂，能耗高，还有两个缺陷：第一，破碎后的不锈钢网板与催化剂载体分离不彻底；第二，催化剂载体中的铁难以去除彻底，由于物理破碎过程引入了单质铁，再加上电厂飞灰中氧化铁，导致回收粉中铁的形态各异，且含量高，因此后续除铁要针对单质铁和氧化铁分别去除，粉体后续除铁会导致粉体中钒等有价金属的溶解，从而造成钒的回收困难，因此，物理法回收粉体中铁含量高，铁的存在会导致SO2/SO3转化率增高，因此影响催化剂载体和催化剂活性组分的回收再利用。

技术实现思路

[0005]鉴于上述现有技术中存在的问题，本专利技术的目的之一在于提供一种废板式催化剂的回收方法，通过化学法和物理法协同作用，实现不锈钢板和活性组分完全分离。该工艺成本低，流程短、能耗低、效率高、回收率高，性能好，具有很高的实用价值。
[0006]本专利技术的目的之二在于提供上述的回收方法在废板式催化剂的回收中的应用。
[0007]为实现上述目的之一，本专利技术采取的技术方案如下：
[0008]一种废板式催化剂的回收方法，包括：
[0009]S1.使废板式催化剂与软化液接触，从而对所述废板式催化剂进行化学软化处理，得到经化学软化处理的废板式催化剂，其中，所述废板式催化剂包括催化剂组分和用于固定所述催化剂组分的基板；
[0010]S2.对所述经化学软化处理的废板式催化剂进行超声处理，从而使所述催化剂组
分从所述基板上脱落，得到含有所述催化剂组分的浆液；
[0011]步骤S1中，所述软化液为含有碱性物质的溶液，其中，在所述软化液中，所述碱性物质的浓度为5wt％～30wt％，优选为20wt％～30wt％。
[0012]本申请的专利技术人在研究中发现，当采用上述特定浓度的碱性物质作为软化液对废板式催化剂进行化学软化处理时，能够有效溶解废板式催化剂中的玻璃纤维等组分，从而使催化剂与基板的结合力降低，更易脱落。
[0013]根据本专利技术，所述碱性物质的浓度可以是5wt％、6wt％、7wt％、8wt％、9wt％、10wt％、11wt％、12wt％、13wt％、14wt％、15wt％、16wt％、17wt％、18wt％、19wt％、20wt％、21wt％、22wt％、23wt％、24wt％、25wt％、26wt％、27wt％、28wt％、29wt％、30wt％以及它们之间的任意值。
[0014]在本专利技术的一些优选的实施方式中，步骤S1中，所述软化液中还包括解凝剂和/或渗透剂。
[0015]在本专利技术的一些优选的实施方式中，上述解凝剂在软化液中的浓度为0.25wt％～1wt％，优选为0.5wt％～0.8wt％；上述渗透剂在软化液中的浓度为0.025wt％～0.25wt％，优选为0.05wt％～0.1wt％。
[0016]根据本专利技术，所述解凝剂的浓度为0.25wt％～1wt％，可以是0.25wt％、0.5wt％、0.75wt％、1wt％以及它们之间的任意值。
[0017]根据本专利技术，所述渗透剂的浓度为0.025wt％～0.25wt％，可以是0.025wt％、0.05wt％、0.075wt％、0.1wt％、0.125wt％、0.15wt％、0.175wt％、0.2wt％，0.225wt％，0.25wt％以及它们之间的任意值。
[0018]由于碱性物质与玻璃纤维反应速率慢，其主要原因是硅酸钠粘度大而引起的传质速率慢，因此在上述软化液中增加适量的解凝剂和分散剂，可以提高反应速率碱性物质与玻璃纤维的反应速率。
[0019]在本专利技术的一些优选的实施方式中，所述解凝剂与所述碱性物质的质量比为(2.0～7.5):100。
[0020]在本专利技术的一些优选的实施方式中，所述渗透剂与所述碱性物质的质量比为(0.2～0.5):100。
[0021]根据本专利技术，一方面，解凝剂的浓度过高则将导致磷酸根和钠离子含量高，清洗粉体耗水量大，过低则将导致硅酸钠解凝效果差，反应时间长；渗透剂的浓度过高则将导致溶液中COD含量高，发泡严重，过低则将导致软化液渗透效果差，反应速率低。
[0022]在本专利技术的一些优选的实施方式中，所述碱性物质选自氢氧化钠、氢氧化钾和碳酸钠中的一种或多种。
[0023]在本专利技术的一些优选的实施方式中，所述解凝剂选自三磷酸钠和/或六偏磷酸钠。
[0024]在本专利技术的一些优选的实施方式中，所述渗透剂选自快速渗透剂T、耐碱渗透剂OEP
‑
70、耐碱渗透剂AEP和渗透剂JFC
‑
M的至少一种。
[0025]在本专利技术的一些优选的实施方式中，相对于每千克所述废板式催化剂计，所述软化液的用量为0.5L～10L，优选1L～5L，更优选1L～3L。
[0026]根据本专利技术，一方面，当软化液的用量过少时，浸泡不充分，板式催化剂与软化液接触不彻底从而导致软化不完全；另一方面，当软化液的用量过多时，软化液会与板式催化
剂中二氧化钛等反应，导致清洗钠离子困难，且三废量大、物耗大。因此，为了平衡软化反应彻底与反应不过量，将软化液的用量限定在上述特定范围内。
[0027]在本专利技术的一些优选的实施方式中，所述催化剂组分包括玻璃纤维、二氧化钛载体、五氧化二钒、三氧化钼和/或三氧化钨，其中，玻璃纤维的主要成分是二氧化硅，还包含少量的氧化铝。经过软化液处理，催化剂中的易溶于碱性溶液的结构性物质，如玻璃纤维，溶解，从而使催化剂与不锈钢基板的结合力降低。
[0028]在本专利技术的一些优选的实施方式中，所述基板可以为不锈钢板。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种废板式催化剂的回收方法，包括：S1.使废板式催化剂与软化液接触，从而对所述废板式催化剂进行化学软化处理，得到经化学软化处理的废板式催化剂，其中，所述废板式催化剂包括催化剂组分和用于固定所述催化剂组分的基板；S2.对所述经化学软化处理的废板式催化剂进行超声处理，从而使所述催化剂组分从所述基板上脱落，得到含有所述催化剂组分的浆液；步骤S1中，所述软化液为含有碱性物质的溶液，其中，在所述软化液中，所述碱性物质的浓度为5wt％～30wt％。2.根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于，步骤S1中，所述软化液中还包括解凝剂和/或渗透剂；优选地，在所述软化液中，所述解凝剂在软化液中的浓度为0.25wt％～1wt％；所述渗透剂在软化液中的浓度为0.025wt％～0.25wt％；更优选地，所述解凝剂与所述碱性物质的质量比为(2.0～7.5):100，和/或所述渗透剂与所述碱性物质的质量比为(0.2～0.5):100。3.根据权利要求1或2所述的回收方法，其特征在于，所述碱性物质选自氢氧化钠、氢氧化钾和碳酸钠中的一种或多种；和/或，所述解凝剂选自三磷酸钠和/或六偏磷酸钠；和/或，所述渗透剂选自快速渗透剂T、耐碱渗透剂OEP
‑
70、耐碱渗透剂AEP和渗透剂JFC
‑
M中的至少一种。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的回收方法，其特征在于，相对于每千克所述废板式催化剂计，所述软化液的用量为0.5L～10L，优选1L～5L，更优选1L～3L。5.根据权利要求1
‑...

【专利技术属性】
技术研发人员：林德海，刘子林，王宝冬，曹子雄，马少丹，张珑慧，刘伟，
申请(专利权)人：北京低碳清洁能源研究院，
类型：发明
国别省市：