一種從廢棄SCR催化劑中提取鎢、鈦、釩的方法技術

本發明專利技術公開的一種從廢棄SCR催化劑中提取鎢、鈦、釩的方法是先將廢棄SCR催化劑粉碎并加入強堿溶液進行反應，過濾分離后將強酸加入鎢酸鈉、釩酸鈉混合溶液中反應得鎢酸和鈉鹽、釩酸混合溶液，并將鈉鹽、釩酸混合溶液的pH值調至沉淀析出得釩酸銨，再將硫酸加入脫鎢、釩的SCR催化劑中反應得硫酸氧鈦溶液和鋁渣等固體，繼續在硫酸氧鈦溶液中加入水進行水解得鈦酸和廢酸溶液，最后將得到的釩酸銨、鎢酸、鈦酸分別進行煅燒即可獲得五氧化二釩、三氧化鎢和二氧化鈦。本發明專利技術在較低溫度下通過與強堿和強酸進行反應就可以從SCR催化劑中提取出鎢、鈦、釩，且對設備要求低，能耗低，還可聯產一些具有附加值的產品，無二次污染，便于推廣應用。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于廢棄催化劑回收利用
，具體涉及一種從廢棄SCR催化劑中提取鎢、鈦、釩的方法。
技術介紹
SCR (選擇性催化還原)催化劑是火力發電廠用于除掉燃燒產生的氮氧化物污染物，其中還含有V2O5等有害物質。有數據顯示，截止至2008年，我國已有2000萬千瓦火電機組的SCR裝置投入運行，2009年在建的SCR裝置裝機容量為10000萬千瓦，由此而引起的的SCR催化劑回收處理再利用問題也提上日程。預計，到2010年，國內SCR裝置的裝機容量將達到32000萬千瓦，其催化劑的初始填裝量將達到260000m3。根據SCR催化劑三年左右使用壽命來推算，到2012年，將有約260000m3的廢棄催化劑產生。大量廢棄的催化劑如果不加以適當的處理，日積月累的堆積將會形成“城市礦山”，帶給我們的不僅僅是資·源上的浪費，而且還會造成嚴重的環境污染，其中較為嚴重的是地下水污染，污染的水又會對人的健康帶來極大的影響。而廢棄的SCR催化劑屬于特種物品，必須按一定的規范和法規進行合理的處置，因此，研究和發展催化劑的回收利用技術無論從經濟發展的角度還是環保的角度來說都是非常重要的(王虎，SCR脫硝催化劑中金屬氧化物的回收利用.甘肅電力技術，2011 (02):29-30)。廢棄SCR催化劑的再生在國外雖然有過成功運行的經驗，但國內尚未有相關的催化劑再生經驗。況且有資料認為，廢棄催化劑的再生成本非常昂貴。因此出于經濟及其它方面的考慮，對廢棄催化劑進行其它的處理或利用顯得尤為重要，尤其是隨著火力發電廠選擇性還原脫硝項目大規模地建設，廢棄催化劑量的急劇增加，對廢棄催化劑的合理處置和利用將是科技工作者面臨的一個新的研究課題(徐芙蓉，周立榮；燃煤電廠SCR脫硝裝置失效催化劑處理方案探討.中國環保產業，2010，(11):25-27)。目前，廢棄催化劑處理和利用的其它途徑有(I)填埋處理；(2)返還給催化劑銷售商；(3)用作水泥原料或混凝料；(4)研磨后與煤混燒；(5)回收其中的有用金屬材料。其中回收利用其中的有用金屬材料是一種更加環保的處理方式，其方法是通過各種物理、化學方法把廢棄的催化劑中有用的部分提取出來循環利用。因為通過對廢棄催化劑的回收處理，每立方米的廢棄催化劑可回收TiO2約800kg ;W03+V205+Mo03約90kg。屆時如果能夠對以上所述廢棄催化劑進行回收處理，則可回收TiO2 208000噸；W03+V205+Mo03 2 3 40噸。按照目前市場上TiO2:1. 5 2萬元/噸；TO3:15 16萬元/噸；V2O5:11 12萬元/噸；MoO3:15 16萬元/噸的價格計算，則每立方米廢棄催化劑可產生至少2.55萬元人民幣的產值，其總產值將達到至少66.3億人民幣。如果按照30%的利潤計算，則每年可產生近20億人民幣的利潤(王虎，SCR脫硝催化劑中金屬氧化物的回收利用.甘肅電力技術，2011 (02)29-30)。雖然如此，但目前這種處理方法價格還是比較昂貴，因而還沒有大規模地應用。但隨著技術的進步，這種處理方法有望成為主流的處理方法(徐芙蓉，周立榮燃煤電廠SCR脫硝裝置失效催化劑處理方案探討.中國環保產業，2010，(11):25-27)。中國專利技術專利號為201010254247公開了 “一種從廢煙氣脫硝催化劑中回收金屬氧化物的方法”，該方法是先將廢煙氣脫硝催化劑破碎后進行高溫預焙燒處理后，按比例加入Na2CO3并混合、粉碎，再進行高溫焙燒。燒結塊粉碎后投入熱水中攪拌浸出。所得鈦酸鹽加入硫酸，經過濾、水洗、焙燒，可得到Ti02。浸出后的濾液加硫酸調節pH值至8. (T9. 0，再加入過量NH4Cl沉釩。將過濾得到的NH4VO3經高溫分解、制得V2O5成品。沉釩后的濾液加鹽酸調節PH值至4. 5^5. O,再加入CaCl2沉鑰、鎢。過濾所得CaMoO4和CaWO4用鹽酸處理再經焙燒即可得MoO3與W03。由于該方法需多次在高溫下焙燒，設備要求高，投資大，能耗高，而且該方法需使用過量的碳酸鈉，這將會產生大量的二氧化碳氣體，對環境造成嚴重的污染。
技術實現思路
本專利技術的目的是針對上述現有技術存在的不足，提供一種從廢棄SCR催化劑中提取鎢、鈦、釩的方法。 本專利技術提供的從廢棄SCR催化劑中提取鎢、鈦、釩的方法，該方法的工藝步驟及條件如下I)將廢棄SCR催化劑粉碎至粒度為100 200目，然后加入質量百分比濃度為20 30%強堿溶液，于溫度150 200°C下反應3 6小時，過濾分離得到脫鎢、釩的SCR催化劑和鎢酸鈉、釩酸鈉混合溶液，廢棄SCR催化劑與強堿的質量比為10:3 6 ；2)先按強酸與鎢酸鈉和釩酸鈉溶液的質量比為1:3 6，將其配成質量百分比濃度為70 80%的強酸溶液，然后加入鎢酸鈉、釩酸鈉混合溶液中，于150 200°C下反應I 4小時，過濾分離得到鎢酸固體和鈉鹽、釩酸混合溶液，再在鈉鹽、釩酸混合溶液中加氨水調至PH值為7. 0(Γ8. 00，沉淀析出，過濾分離得釩酸銨和銨鹽溶液，銨鹽溶液濃縮冷卻結晶得銨鹽固體；3)將硫酸按與步驟I)得到的脫鎢、釩的SCR催化劑的質量比為1(Γ14: I配成質量百分比濃度為9(Γ98%的硫酸溶液，然后加入脫鎢、釩的SCR催化劑中，于200 250°C下反應2 4小時，過濾分離得硫酸氧鈦溶液和鋁渣等固體；4)在硫酸氧鈦溶液中按體積比1:1(Γ13加入水，并于80 100°C水解廣2小時，過濾分離得鈦酸固體和廢酸溶液；5)將以上步驟得到的釩酸銨、鎢酸、鈦酸，按現有的工藝技術進行煅燒即可分別獲得五氧化二fL、三氧化鶴和二氧化鈦。以上方法步驟2)中所得到的鎢酸固體可按這樣的方法進行提純在鎢酸固體中按質量比為1:20 30加入氨水，然后于100 120°C下反應I 3小時，過濾分離得到鎢酸銨溶液和硅酸濾餅，再在鎢酸銨溶液中加入質量百分比濃度為70 80%的強酸溶液，于120 150°C酸化I 3小時，過濾分離得到高純度的鎢酸固體和銨鹽溶液，鎢酸銨溶液與強酸的質量比為:Γ5:1 ;以上方法的步驟I)中所述的廢棄SCR催化劑與強堿的質量比優選為10:3飛，反應溫度優選為15(Tl80°C，反應時間優選為3飛小時。以上方法的步驟2)中所述的強酸與鎢酸鈉、釩酸鈉溶液的質量比優選為1:3 5，反應時間優選為Γ3小時。以上方法的步驟3)中所述的反應時間優選為2 3小時。以上方法中所述的強堿優選為氫氧化鈉或氫氧化鉀；所述的強酸優選為硫酸、鹽酸或硝酸中的任一種。與現有技術比較，本專利技術的優點在于I、由于本專利技術無需在高溫下多次焙燒反應，只需在較低溫度下通過與強堿和/或強酸進行反應就可以從SCR催化劑中分步提取出鎢、鈦、釩等有用的金屬，因而不僅對設備要求低，能耗低，且又有效的解決了 SCR催化劑污染環境的問題。2、由于本專利技術在提取鎢、釩、硅等金屬過程中，只需采用堿、酸、氨水等一些常規的原料，價格低廉，加之物料耗量少，因而提取成本低，更容易推廣應用。3、由于本專利技術在提取鎢、釩、硅等金屬過程中所產生的硅鋁渣可用作生產墻體材料的原料，銨鹽等可用作肥料，水解用水可以循環使用，因而該方法所設計的工藝路線既可聯產一些具有附加值的產品來降低生產成本，又不會產生二次污染，非常符合現代清潔生產的要求。4、由于本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種從廢棄SCR催化劑中提取鎢、鈦、釩的方法，該方法的工藝步驟及條件如下：1）將廢棄SCR催化劑粉碎至粒度為100～200目，然后加入質量百分比濃度為20～30％強堿溶液，于溫度150～200℃下反應3～6小時，過濾分離得到脫鎢、釩的SCR催化劑和鎢酸鈉、釩酸鈉混合溶液，其中廢棄SCR催化劑與強堿的質量比為10:3～6；2）先按強酸與鎢酸鈉和釩酸鈉溶液的質量比為1:3～6，將其配成質量百分比濃度為70～80%的強酸溶液，然后加入鎢酸鈉、釩酸鈉混合溶液中，于150～200℃下反應1～4小時，過濾分離得到鎢酸固體和鈉鹽、釩酸混合溶液，再在鈉鹽、釩酸混合溶液中加氨水調至pH值為7~8，沉淀析出，過濾分離得釩酸銨和銨鹽溶液，銨鹽溶液濃縮冷卻結晶得銨鹽固體；3）將硫酸按與步驟1）得到的脫鎢、釩的SCR催化劑的質量比為10~14:？1配成質量百分比濃度為90~98%的硫酸溶液，然后加入脫鎢、釩的SCR催化劑中，于200～250℃下反應2～4？小時，過濾分離得硫酸氧鈦溶液和鋁渣等固體；4）在硫酸氧鈦溶液中按體積比1:10~13加入水，并于80~？100℃水解1~2小時，過濾分離得鈦酸固體和廢酸溶液；5）將以上步驟得到的釩酸銨、鎢酸、鈦酸，按現有的工藝技術進行煅燒即可分別獲得五氧化二釩、三氧化鎢和二氧化鈦。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：羅建斌，王勇利，呂宏達，邢喜紅，
申請(專利權)人：西南民族大學，
類型：發明
國別省市：