一種廢棄脫硝催化劑綜合利用的高溫活化方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種廢棄脫硝催化劑綜合利用的方法，尤其是一種廢棄脫硝催化劑綜合利用的高溫活化方法。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)能源結(jié)構(gòu)中，主要以煤炭能源為主，燃燒煤炭就會(huì)產(chǎn)生氮氧化物，氮氧化物(NOx)主要包括NO、NO2, N2O等，不僅會(huì)形成酸雨，還能導(dǎo)致化學(xué)煙霧，危害人類健康，呢造成空氣污染越來越引起人們的重視，有關(guān)控制排放的法規(guī)也在日趨完善。目前，選擇性催化還原(SCR)法被認(rèn)為是最好的煙氣脫硝技術(shù)，具有較高的脫硝效率(可達(dá)90%)，且技術(shù)較為成熟，無二次污染，在國(guó)內(nèi)外得到越來越多的應(yīng)用。
[0003]目前SCR法常用的是高溫催化劑，其以T12為載體，主要成分為V2O5-WO3(MoO3)等金屬氧化物，這些成分占催化劑總量的90 %以上，其余的微量組分根據(jù)鍋爐燃用的具體煤種添加。
[0004]SCR脫硝催化劑通常采用“2+1”的安裝方式，即先安裝2層催化劑，約3年后再加裝第3層，3年后更換第I層催化劑，此后每2年更換一層催化劑。根據(jù)SCR催化劑3年左右的使用壽命來推算，到2015年將有至少27萬m 3的廢棄催化劑產(chǎn)生。
[0005]大量失效的廢棄催化劑如何處理、處置已經(jīng)引起世界各國(guó)的高度重視。倘若對(duì)這些廢棄催化劑不加處置而隨意堆置的話，一方面會(huì)占用大量的土地資源，增加企業(yè)的成本；另一方面催化劑在使用過程當(dāng)中所吸附的一些有毒、有害物質(zhì)以及自身所含有的一些金屬元素會(huì)由于各種作用而進(jìn)入到自然環(huán)境，特別是水體，給環(huán)境帶來嚴(yán)重危害；第三方面，廢催化劑丟棄，其中所含有的各種有價(jià)金屬資源未能得到回收利用，會(huì)造成有效資源的巨大浪費(fèi)。所以，開展廢棄催化劑的回收利用既可以變廢為寶，化害為益，還可以解決相應(yīng)的一系列潛在的環(huán)境污染問題，從而帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種從廢棄的脫硝催化劑中回收釩組分，采用高溫活化法將廢棄脫硝催化劑中的五氧化二釩先與其他金屬氧化物分離，進(jìn)而進(jìn)行提純，而將分離出五氧化二釩后的物料用于代替鈦鐵礦作為硫酸法生產(chǎn)鈦白粉的原料，實(shí)現(xiàn)廢棄脫硝催化劑的綜合利用。
[0007]本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下:
該廢棄脫硝催化劑綜合利用的高溫活化方法，是將廢棄的脫硝催化劑進(jìn)行粉碎，然后通過高溫灼燒、浸取、沉釩和脫氨等操作達(dá)到分離提純五氧化二釩的目的，具體包括以下步驟:
(1)粉碎:將廢棄脫硝催化劑粉碎至平均粒徑為0.10-0.30mm ；
(2)高溫灼燒:將步驟(I)所得粉碎后的廢棄脫硝催化劑在高溫條件下通入空氣進(jìn)行灼燒2-3小時(shí)； (3)浸取:將步驟(2)得到灼燒后的廢棄脫硝催化劑顆粒浸入一定濃度的NH4HCO3溶液，浸入時(shí)間為2-3小時(shí)，過濾得到濾液a和濾渣b ;
(4)沉|凡:在50_70°C條件下向?yàn)V液a中加入過量氯化錢，攬拌1-2小時(shí)，然后靜置2_4小時(shí)，過濾得到偏釩酸銨；
(5)脫氨:將步驟(4)得到的偏釩酸銨在450-550°C條件下煅燒1_2小時(shí)，得到五氧化二釩。
[0008]所述步驟(2)中的高溫條件為600-800°C。
[0009]所述步驟(3)中NH4HCCV^液的濃度為 1.0X 10 ?1.2X 10 -3mol/g。
[0010]所述步驟(3)中的濾渣b用于代替鈦鐵礦作為硫酸法生產(chǎn)鈦白粉的原料。
[0011]本發(fā)明將廢棄脫硝催化劑中的五氧化二釩與其他金屬氧化物先進(jìn)行分離，進(jìn)而進(jìn)行提純，回收市場(chǎng)需求的五氧化二釩。五氧化二釩回收率多84% ;回收五氧化二釩后的濾渣中打02的含量多80%，可以用于代替鈦鐵礦作為硫酸法生產(chǎn)鈦白粉的原料，從而實(shí)現(xiàn)廢棄脫硝催化劑的綜合利用。
【具體實(shí)施方式】
[0012]本發(fā)明提供一種廢棄脫硝催化劑綜合利用的高溫活化方法，下面通過具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步闡述。
[0013]實(shí)施例1
將粉碎至平均粒徑為0.1Omm的廢棄脫硝催化劑中在600°C條件下通入空氣灼燒3小時(shí)，然后浸入濃度為1.0 X 10_3mol/g的稀NH4HCCV^液中，浸入時(shí)間為3小時(shí)，過濾得到濾液和濾渣，將濾渣輸送至硫酸法鈦白粉生產(chǎn)原料倉(cāng)庫(kù)，在50°C條件下向?yàn)V液中加入過量氯化銨，攪拌2小時(shí)，然后靜置2小時(shí)，過濾得到偏釩酸銨，將偏釩酸銨沉淀，在550°C條件下煅燒I小時(shí)，得到五氧化二釩成品，五氧化二釩回收率多84%ο
[0014]實(shí)施例2
將粉碎至平均粒徑為0.20_的廢棄脫硝催化劑中在700°C條件下通入空氣灼燒2.5小時(shí)，然后浸入濃度為1.1 X 10_3mol/g的稀NH4HCCV^液中，浸入時(shí)間為2.5小時(shí)，過濾得到濾液和濾渣，將濾渣輸送至硫酸法鈦白粉生產(chǎn)原料倉(cāng)庫(kù)，在60 °C條件下向?yàn)V液中加入過量氯化銨，攪拌1.5小時(shí)，然后靜置3小時(shí)，過濾得到偏釩酸銨，將偏釩酸銨沉淀，在500°C條件下煅燒1.5小時(shí)，得到五氧化二釩成品，五氧化二釩回收率多84%ο
[0015]實(shí)施例3
將粉碎至平均粒徑為0.30mm的廢棄脫硝催化劑中在800°C條件下通入空氣灼燒2小時(shí)，然后浸入濃度為1.2 X 10_3mol/g的稀NH4HCCV^液中，浸入時(shí)間為2小時(shí)，過濾得到濾液和濾渣，將濾渣輸送至硫酸法鈦白粉生產(chǎn)原料倉(cāng)庫(kù)，在70°C條件下向?yàn)V液中加入過量氯化銨，攪拌I小時(shí)，然后靜置4小時(shí)，過濾得到偏釩酸銨，將偏釩酸銨沉淀，在450°C條件下煅燒2小時(shí)，得到五氧化二釩成品。五氧化二釩回收率多84%ο
[0016]上述實(shí)施例中浸出過程對(duì)酸和堿消耗少，經(jīng)過一次沉釩即可回收五氧化二釩，五氧化二釩回收率高。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種廢棄脫硝催化劑綜合利用的高溫活化方法，其特征是，包括以下工藝步驟: (1)粉碎:將廢棄脫硝催化劑粉碎至平均粒徑為0.10-0.30mm ； (2)高溫灼燒:將步驟(I)所得粉碎后的廢棄脫硝催化劑在高溫條件下通入空氣進(jìn)行灼燒2-3小時(shí)； (3)浸取:將步驟(2)得到灼燒后的廢棄脫硝催化劑顆粒浸入一定濃度的NH4HCO3溶液，浸入時(shí)間為2-3小時(shí)，過濾得到濾液a和濾渣b ; (4)沉|凡:在50_70°C條件下向?yàn)V液a中加入過量氯化錢，攬拌1-2小時(shí)，然后靜置2_4小時(shí)，過濾得到偏釩酸銨； (5)脫氨:將步驟(4)得到的偏釩酸銨在450-550°C條件下煅燒1_2小時(shí)，得到五氧化二釩。
2.如權(quán)利要求1所述的廢棄脫硝催化劑綜合利用的高溫活化方法，其特征是:所述步驟(2)中的高溫條件為600-800°C。
3.如權(quán)利要求1所述的廢棄脫硝催化劑綜合利用的高溫活化方法，其特征是:所述步驟(3)中 NH4HCO3溶液的濃度為 1.0X10 1.2X10 -3mol/g。
4.如權(quán)利要求1或3所述的廢棄脫硝催化劑綜合利用的高溫活化方法，其特征是:所述步驟(3)中的濾渣b用于代替鈦鐵礦作為硫酸法生產(chǎn)鈦白粉的原料。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種廢棄脫硝催化劑綜合利用的高溫活化方法，將廢棄的脫硝催化劑粉碎，把細(xì)顆粒的廢棄催化劑在一定溫度下通入空氣進(jìn)行灼燒，然后浸入一定濃度的NH4HCO3溶液中，過濾得到濾液和濾渣，濾液經(jīng)沉淀及焙燒可回收五氧化二釩。該方法浸出過程對(duì)酸和堿消耗少，經(jīng)過一次沉釩即可回收五氧化二釩，五氧化二釩的回收率達(dá)到84%，而過濾后的濾渣中TiO2的含量≥80%，可用于代替鈦鐵礦作為硫酸法生產(chǎn)鈦白粉的原料，從而實(shí)現(xiàn)廢棄脫硝催化劑的綜合利用。
【IPC分類】C01G31-02
【公開號(hào)】CN104591282
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510014333
【發(fā)明人】凡廣生, 張兵兵, 李俊峰, 孫學(xué)習(xí), 柳少軍, 王亞峰, 李翼然, 王學(xué)偉, 于丹丹, 劉松賀, 李茂恩
【申請(qǐng)人】中州大學(xué), 漯河興茂鈦業(yè)股份有限公司
【公開日】2015年5月6日
【申請(qǐng)日】2015年1月13日