一種廢棄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]近年來，大氣污染日益嚴重，而氮氧化物是造成大氣污染的主要因素之一，因此如何有效控制氮氧化物的排放成為了研究的熱門領域。
[0003]選擇性催化還原法(Selective Catalytic Reduct1n，SCR)是目前較為成熟的脫硝技術。選擇性催化還原法是指在催化劑的作用下，利用還原劑(例如NH3、液氮、尿素)選擇性地與氮氧化物反應并生成無毒污染物的他和出0。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，我國已經完全掌握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，這樣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包括催化劑鈦白粉，其中Ti02含量為80%?90%，W03含量為4 %?6 %，V205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]本發明的目的是提供一種廢棄SCR脫硝催化劑的回收利用方法，其能夠將廢棄SCR脫硝催化劑中有經濟價值的元素轉化為可以回收的二氧化鈦、含釩化合物以及含鎢化合物，從而變廢為寶，同時解決了常規廢棄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]為解決上述技術問題，本發明提供了一種廢棄SCR脫硝催化劑的回收利用方法，包括步驟:
[0008](1)將廢棄SCR脫硝催化劑與強堿混合進行取代反應，反應完畢后進行第一次壓濾，得到第一產物和第一濾液，所述第一產物包括Ti02;
[0009](2)向第一濾液中加入(NH4)HC03進行沉淀反應，反應完畢后再進行第二次壓濾，得到第二產物和第二濾液，所述第二產物包括nh4vo3 ;
[0010](3)將第二濾液進行結晶和離心，得到第三產物，所述第三產物包括Na2W04。
[0011]其中，向第一濾液中加入(NH4)HC03進行沉淀反應，主要的沉淀反應為:
[0012]NaV03+ (NH4) HC03 = NH4V03|+NaHC03
[0013]優選地，步驟(1)前進一步包括如下步驟:對所述廢棄SCR脫硝催化劑依次進行預處理、物理化學清洗。
[0014]優選地，在對所述廢棄SCR脫硝催化劑進行物理化學清洗時，加入的水與所述廢棄SCR脫硝催化劑的質量比為1: 5。
[0015]經過對SCR脫硝催化劑進行預處理、物理化學清洗后，SCR脫硝催化劑的粒度為45?55μπι，且當SCR脫硝催化劑的粒度為50μπι時，更有利于后續處理。
[0016]這樣處理后更加方便SCR脫硝催化劑的后續處理。
[0017]優選地，所述的廢棄SCR脫硝催化劑的回收利用方法，包括步驟:
[0018](1)將所述第一次壓濾得到的所述第一產物進行再一次壓濾，得到第四產物，所述第四產物包括Ti02，將本步驟中的兩次壓濾得到濾液混合得到第一復合濾液；
[0019](2)向所述第一復合濾液中加入(NH4)HC03進行沉淀反應，反應完畢后再進行又一次壓濾，將該又一次壓濾得到的濾渣再進行一次壓濾，得到第五產物，所述第五產物包括NH4V03，將本步驟中的兩次壓濾得到的濾液混合得到第二復合濾液；
[0020](3)對所述第二復合濾液進行結晶、離心，得到第六產物，所述第六產物包括Na2ff04o
[0021]這樣處理可以更加有效地將SCR脫硝催化劑中的有經濟價值的元素轉化為可以回收利用的化合物。
[0022]優選地，所述強堿為NaOH或Κ0Η;和/或；所述強堿與所述廢棄SCR脫硝催化劑的質量比為1:5。
[0023]優選地，所述取代反應的反應溫度為130?160°C;所述取代反應的反應壓力為0.6?0.8MPa;所述取代反應的反應時間為1?2h。
[0024]優選地，通過水蒸汽調節步驟(3)中所述結晶的結晶溫度，所述結晶溫度為130?160°C ο
[0025]優選地，所述水蒸汽在整個反應體系中采用閉合循環方式，通過氣體回收裝置收集溢出的水蒸汽，并使其返回至反應體系中。
[0026]這樣設置可以循環使用水蒸汽，還可以避免系統中的有毒氣體外泄，造成環境污染。
[0027]優選地，所述SCR脫硝催化劑包括催化劑鈦白粉，其中Ti02含量為80%?90%，W03含量為4%?6%，V205含量為0.4%?1.5%。
[0028]在所述取代反應中，Ti02不反應，W03、V205與NaOH進行反應時，主要反應為:
[0029]ff03+2Na0H=Na2W04+H20
[0030]V205+2Na0H=2NaV03+H20
[0031]優選地，所述第一產物中Ti02含量為78%?82% ;所述第三產物中Na2W04的含量為28%?32%。
[0032]與現有技術相比，本發明具有以下有益效果:
[0033]本發明的廢棄SCR脫硝催化劑的回收利用方法通過化學方法以及物理方法處理廢棄SCR脫硝催化劑，將廢棄SCR脫硝催化劑中有經濟價值的元素有效轉化為可以回收的化合物，從而變廢為寶，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】
[0034]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明作進一步詳細說明:
[0035]圖1是本發明的廢棄SCR脫硝催化劑的回收利用方法的實施例一的工藝流程圖；
[0036]圖2是本發明的廢棄SCR脫硝催化劑的回收利用方法的實施例二的工藝流程圖；
[0037]圖3是本發明的廢棄SCR脫硝催化劑的回收利用方法的實施例三的工藝流程圖；
[0038]圖4是本發明的廢棄SCR脫硝催化劑的回收利用方法的實施例六的工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0039]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0040]實施例一
[0041]如圖1所示，實施例一提供了一種廢棄SCR脫硝催化劑的回收利用方法，包括步驟:
[0042]S11:將廢棄SCR脫硝催化劑與強堿混合進行取代反應，反應完畢后進行第一次壓濾，得到第一產物和第一濾液，第一產物包括Ti02;
[0043]S12:向第一濾液中加入(NH4)HC03進行沉淀反應，反應完畢后再進行第二次壓濾，得到第二產物和第二濾液，第二產物包括NH4V03;
[0044]S13:將第二濾液進行結晶和離心，得到第三產物，第三產物包括Na2W04。
[0045]其中，在步驟S12中向第一濾液中加入(NH4)HC03進行沉淀反應，主要反應為:
[0046 ] NaV03+ (NH4) HC03 = NH4VO3 i+NaHC03
[0047]實施例二
[0048]如圖2所示，實施例二中的廢棄SCR脫硝催化劑的回收利用方法包括如下步驟:
[0049]S21:對廢棄SCR脫硝催化劑依次進行預處理、物理化學清洗。具體的，經過對SCR脫硝催化劑進行預處理、物理化學清洗后，SCR脫硝催化劑的粒度為45?55μπι，且當SCR脫硝催化劑的粒度為50μπι時，更有利于SCR脫硝催化劑的后續處理；
[0050]S22:將廢棄SCR脫硝催化劑與強堿混合進行取代反應，反應完畢后進行第一次壓濾，得到第一產物和第一濾液，第一產物包括Ti02;
[0051]S23:向第一濾液中加入(NH4)HC03進行沉淀反應，反應完畢后再進行第二次壓濾，得到第二產物和第二濾液，第二產物包括NH4V03;
[0052]S24:對第二濾液進行結晶、離心，得到第三產物，第三產物包括Na2W04。
[0053]具體的，在步驟S21中通過用壓縮空氣吹掃對廢棄SCR脫硝催化劑進行預處理；具體的，在對廢棄SCR脫硝催化劑進行物理化學清洗時，加入的水與廢棄SCR脫硝催