[发明专利]一种废脱硝催化剂碱浸液钒、钨的高效萃取分离方法

说明书

本发明公开了一种废脱硝催化剂碱浸液钒、钨的高效萃取分离方法，涉及危废资源利用技术领域。本发明包括以下步骤：S1：向废脱硝催化剂碱浸液中加入稀硫酸，将其pH调节至2‑5，然后对酸碱度调节好的废脱硝催化剂碱浸液进行过滤，得到溶液一和钨酸；S2：向溶液一中加入氧化剂进行氧化调节，得到溶液二。本发明通过多次萃取、反萃取，高效萃取分离废脱硝催化剂碱浸液中的钒钨，钒钨分离系数高，萃取回收率高，产品品质好，生产流程短，萃取药剂成本低，解决了现有的化学沉淀法回收率低，酸碱消耗量大，废水多，生产工艺繁琐，离子交换法仅能对钒钨进行富集，并未得到有效分离，现有萃取法所采用萃取剂成本高，后续钒钨分离不彻底的问题。

技术领域

本发明属于危废资源利用技术领域，特别是涉及一种废脱硝催化剂碱浸液钒、钨的高效萃取分离方法。

背景技术

2014年8月起，国家环保部把废脱硝催化剂列为危废进行管理，目前分类为HW50，在脱硝催化剂装置实际运行中，很多种原因都有可能会导致催化剂活性降低、寿命减少，处理氮氧化物的效果不达标，如烟气中碱金属造成的催化剂中毒、催化剂孔堵塞、催化剂磨损或烟气冲击导致的破损等，对于失效的催化剂首先考虑的处理方式是催化剂的再生，只有部分的失效催化剂都能够通过再生方式回用，如果失效催化剂采用再生方式仍不能恢复其活性，则只能报废，由此而导致每年15万吨以上的废弃脱硝催化剂需要处理，其主要成分TiO2含量70-80%，WO3含量3-10%，V2O5含量1-3%，SiO2含量2-10%，Al2O3含量1-3%，CaO含量1-3%，其中TiO2的市场价值极高，WO3次之，由于该废催化剂含部分有毒有害元素，如五氧化二钒，随意处置势必会对环境造成二次污染。

目前国内主要采用加碱焙烧后萃取、树脂交换或化学沉淀法提取分离钒、钨。

化学沉淀法

CN102936049A公开了一种从废弃SCR催化剂中提取钨、钛、钒的方法， 包括：将废弃SCR催化剂粉碎至粒度为100-200目，然后加入质量百分比浓度为20-30％强碱溶液，于温度150-200℃下反应3-6h，过滤分离得到脱钨、钒的SCR催化剂和钨酸钠、钒酸钠混合溶液，先按强酸与钨酸钠和钒酸钠溶液的质量比为1:3-6，将其配成质量百分比浓度为70-80％的强酸溶液，然后加入钨酸钠、钒酸钠混合溶液中，于150-300℃下反应1-4h，过滤分离得到钨酸固体和钠盐、钒酸混合溶液，再在钠盐、钒酸混合溶液中加氨水调制pH值为7-8，沉淀析出，过滤分离得钒酸铵和铵盐溶液，铵盐溶液浓缩冷却结晶得铵盐固体，再将脱钨、钒后的SCR催化剂与浓硫酸溶液在加温条件下反应，过滤分离得硫酸氧钛溶液和铝渣等固体，硫酸氧钛经水解得钛酸固体和废酸溶液，将得到的钒酸铵、钨酸、钛酸进行煅烧即可分别获得五氧化二钒、三氧化钨和二氧化钛。该工艺存在回收率低，酸碱消耗量大，废水多，生产工艺繁琐等缺点。

溶剂萃取法

利用钒、钨在水相和有机相中溶解度差异而实现其分离。如发明专利CN104862485A公开了一种废钒钨系SCR催化剂的钒、钨分离提纯方法，首先将钒钨溶液进行萃取分离，得到富钒萃余液再处理后，得到五氧化二钒；分离得到的富钨有机经反萃后，进行二段萃取提钨，再反萃得到钨酸铵溶液，再处理可得到纯度为99％仲钨酸铵。但所述方法优先萃取溶液中含量最高的钨，萃取负荷大，生产成本偏高。

CN106048230A首先将废SCR催化剂粉碎烘干后与Na2CO3混合均匀，高温焙烧后置于稀硫酸中进行浸出；其次利用三正辛胺+异癸醇的煤油溶液对浸出液中的W和V进行萃取，接着以NaOH作为反萃取剂将W和V从萃取有机相中分离出来；最后向反萃取溶液中加入H2SO4调节pH，并加入过量的NH4Cl沉钒，过滤得到的偏钒酸铵沉淀经焙烧得到V2O5产品；向沉钒后的二次滤液中继续加硫酸调节pH，并加入过量CaCl2沉钨，过滤得到的CaWO4沉淀经盐酸酸洗后经焙烧得到WO3产品。该发明能实现废SCR催化剂中的钨和钒的高效分离与回收，但是萃取过程药剂成本高，由于沉钒不完全，导致钨酸钙中含有钒酸钙，产品质量不高。

离子交换法