廢棄scr脫硝催化劑的回收利用方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及催化劑回收技術領域，尤其涉及一種廢棄SCR脫硝催化劑的回收利用方法。
【背景技術】
[0002]隨著社會的發展，環境面臨著嚴峻的問題，大氣污染作為環境問題的一部分也備受關注。近年來，氮氧化物是造成大氣污染的主要因素之一，因而有效控制氮氧化物排放的脫硝技術得到廣泛應用。
[0003]選擇性催化還原法(SCR法)是目前較為成熟的脫硝技術，選擇性催化還原法(Selective Catalytic Reduct1n，SCR)是指在催化劑的作用下，利用還原劑(如NH3、液氨、尿素)選擇性地與氮氧化物反應并生成無毒無污染的NjPH20。首先由美國的Engelhard公司發現并于1957年申請專利，后來日本在該國環保政策的驅動下，成功研制出了現今被廣泛使用的W03/V205/Ti02催化劑，并分別在1977年和1979年在燃油和燃煤鍋爐上成功投入商業運用。目前，SCR脫硝技術已成為世界上應用最多、最有效的一種脫硝技術，其脫硝效率可達90%以上。
[0004]目前，我國已完全掌握SCR脫硝催化劑生產技術，但其回收利用技術少有涉及，催化劑使用壽命較短，一般3年左右就需要更換，而且失效的SCR脫硝催化劑需要填埋處理，不僅會浪費土地資源，還會造成新的污染。
[0005]SCR脫硝催化劑主要成分是由催化劑鈦白粉組成，其中Ti02含量為80%?90%，W03含量為4%?6%，V 205含量為0.4%?1.5%。。由于鈦和鎢都具有較高的經濟價值，因此尋求一種廢棄SCR脫硝催化劑的回收利用方法，不僅能夠節省土地資源、減少污染，還能變廢為寶，具有較高的經濟社會效益。
【發明內容】
[0006]本發明是鑒于上述問題而提出的，其目的在于，提供一種廢棄SCR脫硝催化劑的回收利用方法，所述方法能夠實現二氧化鈦、含釩化合物以及含鎢化合物的回收，變廢為寶，同時采用閉合循環方式，沒有三廢排放，解決了常規廢棄SCR脫硝催化劑填埋處理浪費資源、污染環境等問題，具有較高的經濟社會效益。
[0007]具體地，本發明通過如下技術方案實現:
[0008](1)將廢棄SCR脫硝催化劑與強堿混合進行熔鹽反應，反應完畢進行第一次固液分離，得到以Ti02為主要成分的產物；
[0009](2)向第一次固液分離的濾液中加入(NH4)HC03進行沉淀反應，反應完畢再進行第二次固液分離，得到NH4V03;
[0010](3)將第二次固液分離的濾液進行結晶、抽濾、離心，得到以Na2W04為主要成分的產物。
[0011]所述SCR脫硝催化劑中主要成分是由催化劑鈦白粉組成，其中Ti02含量為80%?90%，TO3含量為 4%~ 6%，V 205含量為 0.4%~ 1.5%0
[0012]優選地，所述廢棄SCR脫硝催化劑的粒度為45?55 μ m，優選50 μ m。
[0013]優選地，在所述熔鹽反應之前對所述廢棄SCR脫硝催化劑進行去灰、濕法球磨處理。
[0014]優選地，通過壓縮空氣吹掃進行所述去灰處理。
[0015]優選地，經過所述去灰、濕法球磨處理后，所述廢棄SCR脫硝催化劑粒度為45?55 μ m，優選 50 μ m。
[0016]優選地，所述球磨時加入的水與所述廢棄SCR脫硝催化劑的質量比為1: (3?4)。
[0017]所述熔鹽反應是指金屬氧化物與強堿反應生成金屬鹽的反應。
[0018]優選地，所述強堿為NaOH或Κ0Η，優選NaOH。
[0019]優選地，所述強堿與所述廢棄SCR脫硝催化劑的質量比為1: (3?4)。
[0020]優選地，所述熔鹽反應的反應溫度為100°C?145°C。
[0021]優選地，所述熔鹽反應的反應壓力為0.4MPa?0.6MPa。
[0022]優選地，所述熔鹽反應的反應時間為2?3h。
[0023]優選地，所述熔鹽反應是在耐高溫、耐高壓以及耐腐蝕的反應釜中邊攪拌邊進行。
[0024]優選地，通過通入水蒸汽控制所述熔鹽反應的反應溫度和反應壓力。
[0025]在所述熔鹽反應中，1102不反應，W0 3、V205與NaOH進行反應，主要反應為:
[0026]W03+2Na0H = Na2W04+H20
[0027]V205+2Na0H = 2NaV03+H20
[0028]優選地，在所述第一次固液分離后，用壓濾機對第一次固液分離的濾渣進行第一次壓濾，將壓濾機溢出的液體與第一次固液分離的濾液合并。
[0029]向所述第一次固液分離的濾液中加入(NH4) 110)3進行沉淀反應，主要反應為:
[0030]NaV03+ (NH4) HC03= NH 4V03 J, +NaHC0 3
[0031]優選地，在所述第二次固液分離后，用壓濾機對第二次固液分離的濾渣進行第二次壓濾，將壓濾機溢出的液體與第二次固液分離的濾液合并。
[0032]優選地，對所述第二次壓濾后的壓濾機進行水洗，回收水洗液與第二次固液分離的濾液合并。
[0033]優選地，所述水洗時，加入的水與所述廢棄SCR脫硝催化劑的質量比為5: (1?3)。
[0034]優選地，所述結晶溫度通過通入水蒸汽調節，優選為100°C?145°C。
[0035]優選地，所述整個反應體系中的水蒸汽采用閉合循環方式，通過氣體回收裝置對溢出的氣體進行回收，并返回反應體系中。
[0036]作為優選技術方案，本發明所述廢棄SCR脫硝催化劑的回收利用方法，包括以下步驟:
[0037](1)對所述廢棄SCR脫硝催化劑進行去灰、濕法球磨處理；
[0038](2)將廢棄SCR脫硝催化劑與強堿按照1: (3?4)的比例混合進行熔鹽反應，反應完畢進行第一次固液分離；在所述第一次固液分離后，用壓濾機對第一次固液分離的濾渣進行第一次壓濾，得到Ti02含量為78%?82%的產物，并將壓濾機溢出的液體與第一次固液分離的濾液合并；
[0039](3)向第一次固液分離的濾液中加入(NH4)HC03進行沉淀反應，反應完畢再進行第二次固液分離，得到NH4V03;在所述第二次固液分離后，用壓濾機對第二次固液分離的濾渣進行第二次壓濾，將壓濾機溢出的液體與第二次固液分離的濾液合并；對所述第二次壓濾后的壓濾機進行水洗，回收水洗液與第二次固液分離的濾液合并；所述水洗時加入的水與所述廢棄SCR脫硝催化劑的質量比為5: (1?3);
[0040](4)將第二次固液分離的濾液進行結晶、抽濾、離心，得到Na2W04含量為28%?32%的產物。
[0041]本發明提供的廢棄SCR脫硝催化劑的回收利用方法的工藝流程圖如圖1所示。
[0042]與現有技術相比，本發明具有如下有益效果:
[0043]能夠實現二氧化鈦、含釩化合物以及含鎢化合物的回收，變廢為寶，同時解決了常規填埋處理浪費土地、污染環境的問題，具有較高的經濟社會效益。
【附圖說明】
[0044]圖1是本發明的廢棄SCR脫硝催化劑的回收利用方法的工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0045]為便于理解本發明，本發明列舉實施例如下。本領域技術人員應該明了，所述實施例僅僅是幫助理解本發明，不應視為對本發明的具體限制。
[0046]實施例1
[0047]—種廢棄SCR脫硝催化劑的回收利用方法，所述方法包括如下步驟:
[0048](1)將所述廢棄SCR脫硝催化劑用壓縮空氣吹掃進行去灰處理，以除去附著于催化劑上的灰塵和雜質，然后投入球磨機中，以與所述廢棄SCR脫硝催化劑的質量比為1:3的比例加水，進行濕法球磨處理，磨成粒度為50 μ m的糊狀物；
[0049](2)將所述糊狀物與NaOH按照1:3的比例混合投入反應釜進行熔鹽反應，通過通入水蒸汽控制反應溫度為100°c、反應壓力為0.4MPa，反應時間為2h ;反應完畢進行第一次固液分離，在所述第一次固液分離后，用壓濾機對第一次固液分離的濾渣進行第一次壓濾，得到Ti02含量為78%的產物，并將壓濾機溢出的液體與第一次固液分離的濾液合并；
[0050](3)向第一次固液分離的濾液中加入(NH4)HC03進行沉淀反應，反應完畢再進行第二次固液分離，得到NH4V03;在所述第二次固液分離后，用壓濾機對第二次固液分離的濾渣進行第二次壓濾，將壓濾機溢出的液體與第二次固液分離的濾液合并；對所述第二次壓濾后的壓濾機進行水洗，回收水洗液與第二次固液分離的濾液合并；所述水洗時加入的水與所述