[发明专利]一种从废弃SCR催化剂中回收重金属的系统及其处理方法

说明书

本发明提供了一种从废弃SCR催化剂中回收重金属的系统及其处理方法，所述系统包括洗脱系统、废水处理系统和废固处理系统，其中，洗脱系统的液相出口与废水处理系统相连，洗脱系统的固相出口与废固处理系统相连。废弃SCR催化剂经本发明所述的洗脱系统除表面积尘，经废固处理系统回收高纯五氧化二钒和钼酸钠，实现钒、钨、钼高效分离。其工艺废水及洗脱废水经废水处理系统中的磁性纳米吸附剂富集，大幅提高废水中有毒有害金属回收资源化价值，可回收污水中砷、汞、铬、铊等金属。废固处理系统浸出渣二氧化钛回用作为废水处理系统中磁性吸附剂载体。该工艺无二次废渣、废水排出，可达到烟气脱硝产业链中各种物质闭路循环的良好效果。

技术领域

本发明属于废弃SCR催化剂回收技术领域，涉及一种从废弃SCR催化剂中回收重金属的系统及其处理方法，尤其涉及对废弃SCR催化剂富含以及表面携带的重金属进行回收的系统及其处理方法。

背景技术

我国是以火力发电为主的能源消耗大国，在煤燃烧过程中产生大量氮氧化物(NO_x)。该种化合物是大气环境的主要污染物之一，给全球生态环境和人类生活带来严重危害。为控制氮氧化合物的排放，国家环保部规定当火电厂采用低氮燃烧技术后，氮氧化物排放浓度不满足总量控制要求时应建设烟气脱硝设备。选择性催化还原(SCR)技术因脱硝效率高而被国内外电厂广泛应用。

燃煤电站SCR系统的催化剂是系统的核心。催化剂的初投资成本约占项目投资的40～60％，因此催化剂一旦失效，将造成脱硝系统成本的极剧增加。此外，SCR催化剂本身含有大量的重金属，如钒、钨、钼和钛，其表面积尘中还含有砷、汞、铍、铊等大量有毒重金属。如不进行回收利用，该废弃催化剂将严重污染环境。因此，随着国内废弃SCR催化剂数量的急剧增多，对该种资源的回收利用意义重大。

我国处理废旧SCR催化剂起步较晚，CN 102936049A提出一种从废弃SCR催化剂中提取钨、钛、钒的方法，该方法将废弃SCR催化剂粉碎并加入强碱溶液进行反应，过滤分离后将强酸加入钨酸钠、钒酸钠混合溶液中反应得钨酸和钠盐、钒酸混合溶液，并将钠盐、钒酸混合溶液的pH值调至沉淀析出得钒酸铵，再将硫酸加入脱钨、钒的SCR催化剂中反应得硫酸氧钛溶液和铝渣等固体，继 续在硫酸氧钛溶液中加入水进行水解得钛酸和废酸溶液，最后将得到的钒酸铵、钨酸、钛酸分别进行煅烧即可获得五氧化二钒、三氧化钨和二氧化钛。CN103508491A公开了一种废弃蜂窝式脱硝催化剂再生和资源化利用方法，该方法采用钠化焙烧，然后水解焙烧料同样得到含重金属酸的浸出液。

以上方法均从SCR催化剂中提取出钒、钨和钛等重金属，且对设备要求低。但上述工艺仅能处理回收钛、钒和钨等含量较多的重金属，其他重金属则进入了排放废水中。导致表面上是在回收某种重金属，实则造成了更严重的二次污染。国内也有部分厂家采用沉淀法对该工艺废水进行处理，虽然实现减排污水，却产生了金属沉淀，再次造成二次有毒废渣。且消耗大量酸碱，生产效率低下。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明提供了一种从废弃SCR催化剂中回收重金属的系统及其处理方法，所述系统及方法在回收废弃的SCR催化剂中的贵金属钒、钨以及钼的同时，处理工艺产生的废水，通过磁富集实现废水中重金属浓度的大幅浓缩，进而进行分类回收。既实现了废弃物资源化利用，又不产生二次污染废水及废渣。同时回收了高纯的钒和钼，可用于价格昂贵的SCR催化剂再生产。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种从废弃SCR催化剂中回收重金属的系统，所述系统包括洗脱系统、废水处理系统和废固处理系统，其中，洗脱系统的液相出口与废水处理系统相连，洗脱系统的固相出口与废固处理系统相连。

以下作为本发明优选的技术方案，但不作为本发明提供的技术方案的限制，通过以下技术方案，可以更好的达到和实现本发明的技术目的和有益效果。

作为本发明优选的技术方案，所述废水处理系统包括过滤装置、磁富集装置、联合分离器和固相污泥处理系统；