[发明专利]从废弃选择性催化还原催化剂中回收钒及钨的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种从废弃选择性催化还原催化剂中回收钒及钨的方法，特别涉及一种配合使用阴离子交换树脂，以回收废弃选择性催化还原催化剂中的钒及钨的方法。

背景技术

选择性催化还原(Selective catalytic reduction，SCR)法为目前处理空气污染物氮氧化物(NOx)的主流技术。选择性催化还原法中所使用的催化剂(以下简称SCR催化剂)包含以陶瓷做成的载体(carrier)，及钨氧化物(WO₃)、钒氧化物(V₂O₅)等活性物质。使用后的SCR催化剂因活性降低无法再使用而成为废弃SCR催化剂，废弃SCR催化剂因本身含有钒及钨等重金属，若随意弃置会导致重金属污染环境，反而衍生更多环境污染问题。且废弃SCR催化剂中的钒及钨等金属若无法回收，也是一种地球资源的浪费。因此如何从废弃SCR催化剂中分离出钒及钨，避免钒及钨污染环境并使所述金属能够回收再利用，也是此领域人员研究的重要课题。

台湾专利申请I295691公开一种废脱硝催化剂资源再生方法，是从废脱硝催化剂中分离出钒及钨：包括以下步骤：将废脱硝催化剂研磨至50目(mesh)的大小，再添加与废脱硝催化剂等量的Na₂CO₃与废脱硝催化剂混合，在800℃焙烧2小时，再将焙烧后的固体产物以水浸渍，得到含钒及钨金属的浸渍液；在所述浸渍液中添加亚硫酸钠，并以硫酸调整所述浸渍液的pH值至0.5后，使用溶剂萃取所述浸渍液，以将浸渍液中的钨金属萃取至油相，而钒金属则留在水相，得到含钨金属的油相及含钒金属的水相。再以反萃取方式萃取所述含钨金属的油相，使钨金属反萃取至水相，得到含钨金属的水相。最后使用晶析法使所述含钒金属的水相结晶析出NH₄VO₃，使用沉淀法使所述含钨金属的水相沉淀析出NH₄WO₄·3H₂O。

所述台湾专利申请的方法虽可达到不错的钨回收率，但操作步骤繁琐(需萃取后再反萃取)，所使用的萃取剂[三辛基胺(trioctylamine)]成本高，如此繁复又高成本的回收方式，将降低相关业者回收废弃SCR催化剂中钒及钨的意愿，甚至导致业者随意弃置废弃SCR催化剂反而污染环境。且所述方法还需再额外处理萃取废液，所述方法使用的萃取剂本身会微溶于水相，加上所述方法若萃取及反萃取的时间控制不当，也会导致所述萃取剂微溶于水相，增加处理萃取废液的困难度，不只会增加处理萃取废液的成本，若萃取废液处理不当也会造成环境污染。

由以上可知，选择性催化还原法可有效处理氮氧化物，对空气污染的防治有很大的助益，但所产生的废弃SCR催化剂若处理不当，反而会造成环境污染及地球资源的浪费，因此若能开发出一种可兼顾高的金属(钒及钨)回收率、成本低、步骤简单，又不会污染环境的从废弃SCR催化剂中回收钒及钨的方法，方能有效地全面保护环境。

发明内容

本发明的目的在于提供一种从废弃选择性催化还原催化剂中回收钒及钨的方法，此方法不会污染环境又可有效从废弃SCR催化剂中回收钒及钨。

本发明从废弃选择性催化还原催化剂中回收钒及钨的方法，包含：

提供包括钒源及钨源的废弃选择性催化还原催化剂；

前处理步骤，包括焙烧步骤及浸渍步骤：

所述焙烧步骤是将所述废弃选择性催化还原催化剂与焙烧剂混合并进行焙烧处理，以形成经焙烧处理的选择性催化还原催化剂，所述钒源及钨源分别与所述焙烧剂进行反应而形成钒盐及钨盐，及

所述浸渍步骤是将所述经焙烧处理的选择性催化还原催化剂浸渍于可溶解所述焙烧处理所形成的所述钒盐及钨盐的液体中，以溶解所述钒盐及钨盐而形成浸渍液；

去除杂质步骤，去除所述浸渍液中的杂质，以形成纯化的浸渍液；及

离子交换步骤，将所述纯化的浸渍液的pH值范围调整为1至3，形成待分离液，以阴离子交换树脂分离所述待分离液中的钒盐及钨盐，得到含钒的溶液，及含钨的阴离子交换树脂。

本发明从废弃选择性催化还原催化剂中回收钒及钨的方法，当所述待分离液的pH值范围为3时，所述阴离子交换树脂与所述待分离液接触的时间不超过4小时。

本发明从废弃选择性催化还原催化剂中回收钒及钨的方法，所述待分离液的pH值范围为小于3。

本发明从废弃选择性催化还原催化剂中回收钒及钨的方法，所述焙烧处理是碱焙烧法。