[发明专利]一种废弃SCR脱硝催化剂再生粉制备过程中的除铁方法

说明书

本发明提供了一种废弃SCR脱硝催化剂再生粉制备过程中的除铁方法，该除铁方法分两步进行：1、废弃SCR脱硝催化剂经过清洗、破碎、湿法研磨成浆料后，通过电磁浆料除铁机除铁，该步除铁主要去除废弃SCR脱硝催化剂中的固态磁性铁；2、在再生反应釜内加入稀硫酸和还原剂将溶解的三价铁还原的二价铁，最后通过压滤机水洗将二价铁清洗干净；经过两步除铁，最后经过超细研磨、干燥、打散后的再生粉铁含量满足回用标准。该方法操作简单，成本低廉，除铁效果显著，是一种极佳的废弃SCR脱硝催化剂再生粉制备过程中的除铁工艺。

技术领域

本发明涉及环境保护技术领域，具体而言涉及一种废弃SCR脱硝催化剂再生粉制备过程中的除铁方法。

背景技术

SCR 脱硝催化剂通常采用“2+1”的安装方式，正常的SCR 脱硝催化剂使用寿命为2年左右，在第三年开始就会有废SCR脱硝催化剂产生。至2015年，2012年之前全国大约1.8亿千瓦机组所安装的SCR脱硝催化剂已经全部进入更换期，废SCR脱硝催化剂数量保守估算在15万立方米左右，而从2016年开始，全部大约10亿千瓦机组所产生的废SCR脱硝催化剂的量将逐步增加，到2018年，每年就会达到30万立方米(20万吨左右)以上，如此大量的危险废物会给国家土壤和水体带来非常大的环境威胁。

专利CN105621478A公开了一种硫酸法钛白粉生产中偏钛酸的水洗除杂方法，该方法通过向清水中加入还原剂如亚硫酸钠、Ti₂(SO₄)₃溶液、亚硫酸氢钠制成除氧水，采用该除氧水水洗偏钛酸，以降低钛白粉中的铁含量。Ti₂(SO₄)₃溶液为钛白粉生产中常用的还原剂，仅对于钛白粉生产企业较易获得，废弃SCR脱硝催化剂再生及处置企业较难获取，另外采用亚硫酸钠和亚硫酸氢钠会引入钠离子，容易对产品造成碱金属污染，必须加大水洗次数及洗水量，最终导致操作复杂，效率低下。

专利CN102815745A公开了一种采用抗坏血酸去除高价铁的硫酸法生产钛白粉水洗工艺，该工艺采用抗坏血酸还原钛白粉生产过程中一次水洗后偏钛酸中的痕量高价铁，经过该工艺处理后的产品的铁含量明显降低。但是抗坏血酸成本较高，难以实现工业化，实践价值不高。

专利CN202638570U公开了一种钛白粉除铁装置，通过永久磁棒除铁器对钛白粉的粗品粉进行除铁，最终提高了钛白粉成品的质量。永久磁棒的磁力较低，与电磁磁力相比相差甚远，另外至今未有除铁器应用于废弃SCR脱硝催化剂的再生及处置方面。

由于烟道气中粉煤灰的污染，废弃脱硝催化剂中含有大量的铁约0.1wt%~2wt%。为了能使废弃脱硝催化剂再生处置后再生粉的达到回用制备新脱硝催化剂的标准，必须对其进行严格除铁。废弃脱硝催化剂中铁有两种存在方式：一种是非酸溶性的固态磁性铁，另一种为酸溶性的铁。针对这两种铁的存在方式，应该分部进行处理，以达到最佳的除铁效果。

本申请所述除铁工艺分两步进行：1、废弃SCR脱硝催化剂经过清洗、破碎、湿法研磨成浆料后，通过电磁浆料除铁机除铁，该步除铁主要去除废弃SCR脱硝催化剂中的固态磁性铁；2、在再生反应釜内加入稀硫酸和还原剂将溶解的三价铁还原的二价铁，最后通过压滤机水洗将二价铁清洗干净。其中将三价铁还原为二价铁是因为三价铁水解pH为3，在水洗时已发生水解反应生成Fe(OH)₃，影响除铁效果。

反应原理为（以亚硫酸铵为例）：

3H₂SO₄+Fe₂O₃=Fe₂(SO₄)₃+3H₂O