[实用新型]一种SCR脱硝废催化剂有价金属碱性萃取回收装置

说明书

技术领域

本实用新型属于工业固体废弃物处理技术领域，涉及一种SCR脱硝废催化剂资源化处理技术，具体涉及一种SCR脱硝废催化剂有价金属碱性萃取回收装置。

背景技术

选择性催化还原法(SCR)是目前火力发电厂烟气脱硝的主流技术，是目前脱硝效率最高、最为成熟、应用最多的脱硝技术。该技术广泛采用以TiO₂为载体，以WO₃、V₂O₅等稀有金属氧化物为活性成分的催化剂。

SCR脱硝催化剂经过几年的使用后，其活性下降至一定程度，不能满足SCR脱硝要求，从而必须进行再生或更换。再生可以延长催化剂的使用寿命，但催化剂终究会因为结构损坏等原因不能无限期的再生而废弃。SCR脱硝废催化剂是一种对环境有害的污染物，已被列入《国家危险废物名录》，但是这种废催化剂含有钨、钒和钛等有价金属。目前市场主流SCR脱硝催化剂中含WO₃约2～10％、V₂O₅约1％～5％、TiO₂约70～90％，从资源回收的角度，SCR脱硝废催化剂是一种宝贵资源，回收其中的钨、钒和钛可以产生可观的经济效益，同时经过处理废催化剂由危险固废转变为钨、钒、钛的产品再次利用，具有良好的环境效益。

对SCR脱硝废催化剂中有价金属的回收，国外起步较早，如美国、德国和日本等，目前一般先采用“氧化焙烧—碱浸”使钨、钒进入浸出液，然后主要采用离子交换法或酸性萃取法提取钨，上述方法存在废水排放量大、试剂消耗高等缺点。这些技术相对比较落后，究其原因，一方面是由于我国钨矿储量居世界第一，我国钨的冶炼技术在国际上处于领先地位；另一方面，相对于钨矿而言，SCR脱硝废催化剂含钨的总量占比较小。

国内废催化剂回收行业起步较晚，对SCR脱硝废催化剂的回收关注较少。中国实用新型专利申请CN104384167A、CN104772318A均公开了一种先用酸浸提钒、再用碱浸提钨分步提取钨钒的SCR脱硝废催化剂回收方法，这种方法不仅酸碱试剂消耗量大，而且浸出率较低。中国实用新型专利申请CN103160690B、CN103484678A均公开了一种先用碱浸提取钨钒、再用铵盐和浓酸分别从浸出液中沉淀偏钒酸铵和钨酸的SCR脱硝废催化剂回收方法，这种方法不仅要消耗大量的酸，而且钨钒容易共沉，导致分离效果差、产品收率低。中国专利CN104862485A公开了一种先通过焙烧浸出提取钨钒，再通过酸性萃取从浸出液中提取钨的SCR脱硝废催化剂回收方法，钨钒分离效果较好，但酸性萃取对P、Si等杂质的去除效果差，且浸出液呈碱性，调节pH值需消耗大量的酸，酸碱中和产生大量的废水。后面两种方法先通过浸出同时提取钨钒，再用传统的沉淀法或酸性萃取分离钨钒，虽然浸出率较高，但在钨钒分离时存在不足。

中国实用新型专利申请CN104263946A公开了一种采用碱性萃取工艺从SCR脱硝废催化剂中回收钨、钒和钛的方法，先通过Na₂CO₃烧结+水浸同时提取钨钒，然后采用碱性萃取依次萃取钨、钒，钛留在浸出渣中得到富钛料，实现了钨、钒、钛的分离。碱性萃取可以在碱性条件下同时实现钨、钒的分离和钨、钒与P、Si等杂质的分离，克服了传统分离方法中钨钒分离和除杂效果差、酸碱试剂消耗大、废水量大等不足，但是，该方法采用Na₂CO₃烧结+水浸的方式浸出钨钒，烧结过程耗能较多且产生少量废气，烧结所用的碱难以回用，所得浸出液中钨钒浓度偏低，后续碱性萃钨、萃钒前仍需采用少量酸碱试剂调节pH值，而消耗一部分酸碱试剂。

中国实用新型专利申请CN104760998A公开了一种基于SCR脱硝废催化剂的含钨溶液的钨回收方法，它采用碱性萃取从SCR脱硝废催化剂的碱浸液中提取钨，最终得到的偏钨酸铵或三氧化钨的纯度均可达到98％以上，但该方法仅对钨进行回收，一方面SCR脱硝废催化剂中的钒、钛等有价金属没有得到充分利用，另一方面碱性萃取的萃余液中含有钒等有毒金属，不妥善处置会产生新的污染源。由此可见，碱性萃取相比传统方法在钨钒分离效果上有很大提升，但现有工艺在清洁节能和钨、钒、钛资源的综合回收方面仍存在不足。

综上可知，针对SCR脱硝废催化剂有价金属回收，目前脱硝废催化剂回收工艺中存在以下问题：

1、酸碱试剂消耗大、浸出率低；

2、钨钒分离效率低、除杂效果差、酸碱中和产生大量废水；