[发明专利]一种完全回收废弃SCR催化剂中二氧化硅的方法

权利要求书

1.一种完全回收废弃SCR催化剂中二氧化硅的方法，其特征在于，将粉碎后的废弃SCR催化剂用3～4倍体积的水浸泡除杂，除杂后粉体用过量的浓度为60～80wt％的浓碱溶液浸出，保持140～150℃浸泡3～5小时，并过滤；向滤液中加入浓度为8～12wt％的硫酸，70～90℃下调节pH至11.5～12.5，静置0.5～1h，过滤，弃去滤饼；向滤液中加入浓度为8～12wt％的硫酸调至pH9～10得到的滤饼为硅酸，硅酸滤饼于稀硫酸与草酸的混酸中40～60℃加热搅拌1～2h，过滤，用去离子水洗涤滤饼，洗掉固体所含的酸根离子，经加热分解得到高纯度二氧化硅。

2.按照权利要求1所述的完全回收废弃SCR催化剂中二氧化硅的方法，其特征在于，具体步骤如下：

1)粉碎：将废催化剂粉碎至150目以上，备用；

2)水浸泡粉体去杂：将粉碎后的废弃SCR催化剂用3～4倍体积的水浸泡，去除吸附的砷、汞、碱金属盐及有机物质，过滤出来的废水经活性炭吸附砷、汞及有机物质后，循环使用；

3)浸出：去杂后的湿粉体加入4～6倍体积的、浓度为60～80wt％的NaOH溶液，加热至140～150℃，浸泡3～5小时，使TiO₂、V₂O₅、WO₃、SiO₂、Fe₂O₃、Al₂O₃钠化；其中，催化剂中的二氧化钛与氢氧化钠反应生成偏钛酸钠Na₂TiO₃，大部分钒、硅和钨能与氢氧化钠反应生成水溶性的偏钒酸钠NaVO₃、硅酸钠Na₂SiO₃及钨酸钠NaWO₄；

4)过滤：步骤3)浸出后采用过滤使固液分离，滤出偏钛酸钠Na₂TiO₃；

5)向步骤4)获得的滤液中滴加浓度为8～12wt％的硫酸，70～90℃下调节pH至11.5～12.5，静置0.5～1h，过滤，弃去滤饼Fe(OH)₃和Al(OH)₃；

6)沉硅：向步骤5)获得的滤液中继续加浓度为8～12wt％的硫酸调节pH至9～10，经过滤得到的滤饼为硅酸，化学反应式如下：

Na₂SiO₃+H₂SO₄＝H₂SiO₃+Na₂SO₄+H₂O；

7)二氧化硅精制：硅酸滤饼于稀硫酸与草酸的混酸中40～60℃加热搅拌1～2h，洗掉未除净的铁离子和铝离子，将过滤得到的滤饼用去离子水洗涤1～2遍，洗掉固体所含的酸根离子，经300℃以上加热分解得到高纯度二氧化硅，化学反应式如下：

H₂SiO₃＝SiO₂+H₂O。

3.按照权利要求2所述的完全回收废弃SCR催化剂中二氧化硅的方法，其特征在于，步骤3)中，浸出过程发生如下化学反应：

TiO₂+2NaOH＝Na₂TiO₃↓+H₂O

V₂O₅+2NaOH＝2NaVO₃+H₂O

WO₃+2NaOH＝2NaWO₄+H₂O

SiO₂+2NaOH＝Na₂SiO₃+H₂O

Fe₂O₃+2NaOH+3H₂O＝2NaFe(OH)₄

Al₂O₃+2NaOH+3H₂O＝2NaAl(OH)₄。