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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种含铊废弃催化剂中资源化回收铊的方法,特别涉及一种从水泥行业的含铊废弃催化剂中资源化回收铊的方法,属于废弃催化剂处置领域。
技术介绍
1、氮氧化物(nox)的排放控制是大气污染治理重点,水泥行业nox排放量占nox总排放量的10~12%,是继燃煤电站、机动车之后的第三大nox排放源。一般而言,水泥窑烟气在基准氧含量10%的条件下,nox排放浓度要达到400mg/m3以内,甚至一些地区更是要求nox排放浓度要低于100mg/m3。选择性催化还原(scr)技术是水泥行业普遍采用的脱硝技术,催化剂是该技术的核心。而铊是一种毒性极强的重金属,在黄铁矿等矿物原料中含量较高,水泥工艺过程中,一部分铊会以气态形式进入烟气中,在scr催化剂表面富集,同时会导致催化剂中毒失活。
2、cn 106947864 a提出一种从废弃scr催化剂中回收重金属的系统及处理方法,其包括以下步骤:(1)对废弃scr催化剂进行洗脱处理,得到洗脱液和洗脱固体;(2)步骤(1)得到的洗脱液进行过滤处理,过滤处理得到的滤液经磁富集和联合分离得到重金属产物,经联合分离得到的净化废水循环进行洗脱处理;过滤处理得到的滤渣经固相污泥处理得到无害污泥;(3)步骤(1)得到的洗脱固体经粉碎、焙烧、水浸和过滤处理得到浸出渣和浸出液,浸出渣经脱盐处理后得到钛渣,浸出液液经萃取处理分离出钒、钨和钼酸纳,实现钒、钨、钼高效分离。其工艺废水及洗脱废水经废水处理系统中的磁性纳米吸附剂富集,回收污水中砷、汞、铬、铊等金属。
3、cn 112827354 a
4、但是,上述技术并未关注废弃催化剂处理过程中铊的流向,使得废弃催化剂的处理流程仍具有一定毒性风险。
5、基于此,研究一种水泥行业含铊废弃催化剂铊资源化回收方法,成为亟待解决的技术问题。
技术实现思路
1、专利技术要解决的问题
2、鉴于现有技术中存在的技术问题,例如现有含铊废弃催化剂再生工艺并未关注重金属铊的流向,仍存在一定的毒性风险等,本专利技术首先提供一种含铊废弃催化剂资源化回收铊的方法。采用本专利技术的方法可有效去除废弃催化剂表面沉积的铊,降低水泥行业废弃催化剂因富集铊造成的难处理问题,同时实现铊的资源化回收。
3、用于解决问题的方案
4、[1]、一种含铊废弃催化剂中资源化回收铊的方法,其包括以下步骤:
5、步骤1)将含铊废弃催化剂浸渍于清洗液中,得到悬浮液;其中,所述清洗液包括酸性物质;
6、步骤2)对所述悬浮液升温并进行反应,得到反应产物;
7、步骤3)对所述反应产物进行固液分离,得到含铊固体物质和含铊液体物质。
8、[2]、根据上述[1]所述的方法,其中,所述酸性物质包括无机酸,优选包括硫酸、盐酸以及硝酸中的一种或两种以上的组合;和/或,
9、所述清洗液中,所述酸性物质的浓度为0.1-2mol·l-1,每1g所述含铊废弃催化剂所使用的清洗液的用量为20-100ml。
10、[3]、根据上述[1]或[2]所述的方法,其中,所述清洗液还包含有还原剂;优选地,所述还原剂包括硫代硫酸钠、亚硫酸钠、硫酸亚铁中的一种或两种以上的组合;更优选地,所述清洗液中,所述还原剂的浓度为2~40mg/ml。
11、[4]、根据上述[3]所述的方法,其中,以所述含铊废弃催化剂的总质量为100%计,所述还原剂的用量为1%-50%。
12、[5]、根据上述[1]-[4]所述的方法,其中,所述步骤1)中,所述浸渍的温度为10~100℃,所述浸渍的时间为5-20h;和/或,
13、所述步骤2)中,所述反应的温度为50~100℃,所述反应的时间为5~80min。
14、[6]、根据上述[1]-[5]所述的方法,其中,所述方法还包括对含铊固体物质进行后处理的步骤;优选地,所述后处理包括对所述含铊固体物质清洗后干燥的步骤。
15、[7]、根据上述[1]-[6]所述的方法,其中,在步骤1)之前,还包括利用压缩空气对所述含铊废弃催化剂进行吹扫后,并研磨成粉末状的步骤;优选地,所述压缩空气的压力为0.4~0.6mpa。
16、[8]、根据上述[1]-[7]所述的方法,其中,所述方法还包括步骤3),利用沉淀剂使所述含铊液体物质析出铊盐沉淀。
17、[9]、根据上述[8]所述的方法,其中,所述沉淀剂包括nacl和/或kcl。
18、[10]、根据上述[8]或[9]所述的方法,其中,所述步骤3)包括将沉淀剂置于所述含铊液体物质中并搅拌,直至无白色沉淀析出为止。
19、专利技术的效果
20、采用本专利技术的含铊废弃催化剂铊资源化回收方法,废弃催化剂中的铊去除率达到96%以上,并且资源化回收所得的tlcl晶体纯度高。
21、进一步地,本专利技术通过使用含有酸性物质和还原剂组合的清洗液,可以将废弃催化剂表面沉积的铊转移至溶液中,还原剂既可实现高价态铊向低价态铊的还原,又作为助剂提高了废弃催化剂表面铊与酸性物质的反应。
22、进一步地,本专利技术通过加入沉淀剂,将废液中的一价铊离子沉淀为tlcl固体,实现铊的资源化回收,该方法简单可行,成本低,适合工业应用。
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1.一种含铊废弃催化剂中资源化回收铊的方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述酸性物质包括无机酸,优选包括硫酸、盐酸以及硝酸中的一种或两种以上的组合;和/或,
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述清洗液还包含有还原剂;优选地,所述还原剂包括硫代硫酸钠、亚硫酸钠、硫酸亚铁中的一种或两种以上的组合;更优选地,所述清洗液中,所述还原剂的浓度为2~40mg/mL。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述含铊废弃催化剂的总质量为100%计,所述还原剂的用量为1%-50%。
5.根据权利要求1-4任一项所述的方法,其特征在于,所述步骤1)中,所述浸渍的温度为10~100℃,所述浸渍的时间为5-20h;和/或,
6.根据权利要求1-5任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括对含铊固体物质进行后处理的步骤;优选地,所述后处理包括对所述含铊固体物质清洗后干燥的步骤。
7.根据权利要求1-6任一项所述的方法,其特征在于,在步骤1)之前,还包括利用压缩空气对所述含铊
8.根据权利要求1-7任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括步骤3),利用沉淀剂使所述含铊液体物质析出铊盐沉淀。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述沉淀剂包括NaCl和/或KCl。
10.根据权利要求8或9所述的方法,其特征在于,所述步骤3)包括将沉淀剂置于所述含铊液体物质中并搅拌,直至无白色沉淀析出为止。
...【技术特征摘要】
1.一种含铊废弃催化剂中资源化回收铊的方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述酸性物质包括无机酸,优选包括硫酸、盐酸以及硝酸中的一种或两种以上的组合;和/或,
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述清洗液还包含有还原剂;优选地,所述还原剂包括硫代硫酸钠、亚硫酸钠、硫酸亚铁中的一种或两种以上的组合;更优选地,所述清洗液中,所述还原剂的浓度为2~40mg/ml。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述含铊废弃催化剂的总质量为100%计,所述还原剂的用量为1%-50%。
5.根据权利要求1-4任一项所述的方法,其特征在于,所述步骤1)中,所述浸渍的温度为10~100℃,所述浸渍的时间为5-20h;和/或,
【专利技术属性】
技术研发人员:李俊华,陈建军,邢佳颖,崔爱莉,薛其童,刘长东,
申请(专利权)人:清华大学,
类型:发明
国别省市:
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