[发明专利]一种废SCR催化剂的综合回收利用方法

说明书

技术领域

本发明属于资源回收再利用技术领域，具体涉及一种废SCR催化剂的综合回收利用方法。

背景技术

2014年8月，国家环保部先后发布了《关于加强废烟气脱硝催化剂监管工作的通知》、《废烟气脱硝催化剂危险废物经营许可证审查指南》，明确将废烟气脱硝催化剂(钒钛系)纳入危险废物进行管理，同时，国家对危险废物有着非常严格的管理规范。废SCR催化剂的回收处理必须按照危险废物进行，避免对环境造成二次污染。因此，废SCR催化剂的回收利用就显得尤为重要，不仅可以达到对危险废物合理处置的目的，而且实现了对废SCR催化剂的资源化利用。废SCR催化剂中含有钒、钨、钛等重要的金属资源，据统计，国内废SCR催化剂的产生量从2018年开始将连续稳定在3.8万t/a，到2025年，其累计总量将达到82.86万t，将废SCR催化剂资源化利用将会带来巨大的市场效益。因此，废SCR催化剂的回收利用具有重要的经济效益、环境效益和社会效益。

SCR催化剂中钒的含量较低，一般在1％左右，有些甚至低于0.4％，同时钒属于有毒金属，必须进行合理的回收，若钒的浸出或提取不完全，不仅是资源浪费，而且会成为危害环境的隐患。因此，废SCR催化剂的综合回收和工业化，必须首先保证钒的高效浸出或提取，并尽可能缩短浸出工艺、降低回收成本。

目前，针对废SCR催化剂的回收工艺众多，根据浸出工艺的不同，可以分为干湿结合法和湿法两类。

干湿结合工艺将干法与湿法结合起来，如CN 101921916 A——一种废弃SCR催化剂回收利用的方法，是将预处理后的废烟气脱硝催化剂与碳酸铵混合后高温焙烧，焙烧料投入热水中搅拌浸出，浸出渣经水洗、焙烧后得到产品二氧化钛，浸出液加入氯化铵沉钒，沉钒后的浸出液加氯化钙沉钨钼，最终得到五氧化二钒、三氧化钨、三氧化钼成品。李化全(李化全,郭传华.废弃脱硝催化剂中有价元素钛钒钨的综合利用研究.无机盐工业.2014(05):52-4)在500℃条件下将废SCR催化剂与氢氧化钠一起煅烧，然后用去离子水浸出钒和钨，V和W的浸出率分别为97.63％、95.15％。但是，为了将废SCR催化剂中的金属氧化物完全转化为水溶性的金属盐，废SCR催化剂必须在高温条件下与钠盐(或者氢氧化钠)进行煅烧，煅烧温度一般在500～1000℃，耗能极大，且煅烧过程中产生的粉尘对环境危害极大。

湿法工艺主要是依据湿法冶金原理，可分为碱浸工艺和酸浸工艺两种。碱浸工艺如CN 102936039 A——从废烟气脱硝催化剂中回收金属氧化物的方法，是将SCR废催化剂经预处理后，在高温高压条件下采用工业液碱浸出，浸出渣回收得到产品二氧化钛，浸取液加入盐酸调pH除杂，加入氯化钙沉淀钒钨，然后采用盐酸溶液溶解钒与钨分离，经一系列处理后分别得到产品仲钨酸铵和偏钒酸铵。但是，碱浸工艺中钒、钨一起进入浸出液，目前缺少高效的钒钨分离工艺，采用传统的沉淀分离法存在回收率低、得到产品纯度低等问题，而且高压高温浸出对回收设备要求高，能耗大。

酸浸工艺，如CN 104384167 A——一种废弃钛基钒系SCR催化剂的综合回收利用方法，是将废SCR催化剂破碎后，酸浸提钒，采用P204萃取浸出液中的钒得到产品偏钒酸铵，提钒产生的浸出渣洗涤后与纯碱焙烧，焙烧料水浸后调节合适的pH，采用弱碱性阴离子吸附钨，最终得到产品仲钨酸铵。酸浸工艺可以在浸出过程分离钒、钨，但是，该工艺采用焙烧—离子交换法回收钨，焙烧过程耗能极大，增加了生产成本。

发明内容

为了解决以上现有技术的缺点和不足之处，本发明的目的在于提供一种废SCR催化剂的综合回收利用方法。该方法采用微波酸浸——组合萃取剂提取从废SCR催化剂中回收钒，钒可以被完全浸出和提取，且得到的产品偏钒酸铵纯度高；采用氨溶法从浸出渣中回收大部分的钨。该回收工艺具有工艺流程简单、设备能耗低、回收率高的优点。

本发明目的通过以下技术方案实现：

一种废SCR催化剂的综合回收利用方法，包括以下步骤：

(1)对废SCR催化剂进行机械粉碎至粒径小于20目；

(2)将粉碎后的废SCR催化剂送入浓度为5～10M的H₂SO₄溶液中，在微波作用下浸出钒，经固液分离得到酸浸液和浸出渣；

(3)浸出渣送入质量浓度为5％～25％的氨水溶液中，在微波作用下浸出钨，固液分离后得到含仲钨酸铵的浸出液，蒸发结晶即可得到仲钨酸铵，滤渣即为粗TiO₂；