[发明专利]一种从废脱硝催化剂中回收金属铅和铊组分的方法

说明书

本发明公开了一种从废脱硝催化剂中回收金属铅和铊组分的方法，属于废催化剂综合利用领域。将废弃的脱硝催化剂粉碎，再经过碱浸取、过滤，其中滤液a用于回收钒组分和钨组分；酸浸、稀释，冷却、过滤，得到滤液c和滤渣d；将滤液c氧化、富集、还原、卤化和提纯得到卤化铊沉淀；滤渣d氧化、过滤，得到滤液g和滤渣h，将滤液g电解得到铅和氯气，氯气可作为强氧化剂重复使用；滤渣h用于回收钛；本发明综合利用了废脱硝催化剂，能够实现对铅元素回收率大于98%，铊的回收率为80%～90%，且获得回收产品铅纯度大于99.9%，铊纯度大于99.5%；减少了废水排放，有利于节能减排，保护环境，符合绿色化工的理念需求。

技术领域

本发明涉及一种废弃脱硝催化剂综合利用的方法，尤其是一种从废脱硝催化剂中回收金属铅和铊组分的方法。

技术背景

随着国家不断加大环境整治力度和制定更加严格的排放标准，烟气脱硝催化剂的使用大大增加。但是由于脱硝催化剂使用环境的烟尘磨损严重，且烟气中硫与重金属等毒害元素含量较高，脱硝催化剂的使用寿命较短，因此产生的废脱硝催化剂体量巨大，对废脱硝催化剂的回收与再利用是大势所趋；目前关于废脱硝催化剂的回收与再利用研究主要针对V、W、Ti、Mo等核心元素，但是对于剧毒重金属元素Tl、Pb的回收与再利用的研究很少。

铊（Tl）被广泛应用于航天、国防、电子通讯、化工、冶金等领域，铊是自然界存在的典型的稀有分散元素，天然丰度为8×10^-7，作为一种伴生元素，几乎不单独成矿，大多以分散状态同晶形杂质存在于铅、锌、铁、铜等金属的硫矿中，常用这些金属冶炼的副产品来回收和提取；铅（Pb）的储量虽然相对丰裕，但目前开采量也远远无法满足市场需求，因此对Tl、Pb元素的回收与再利用具有很高的经济价值和商业前景。另外，Tl、Pb两种元素都拥有毒害的特性，不但会毒害催化剂造成回收再生的脱硝催化剂活性下降，而且严重危害环境，对人员和生态带来巨大威胁，其中铊具有神经毒性，铊在人体的酶化反应过程中可以置换钾元素，并与酶产生很强的亲和力，对肝、肾等有毒害作用，严重的可致命，其毒性比砷和汞还要高。铊作为一种剧毒的重金属元素，已被列入我国优先控制污染物黑名单，国家势必会制定更加严格的排放标准和管理办法，因此对Tl、Pb的分离处理也是必不可少的工艺。

目前，行业内研究和运用的废水除铊技术主要有氧化絮凝和硫化沉淀两种，从溶液中用萃取法来分离和富集铊的有效方法较多，溶剂萃取具有操作简便、快速、选择性高、萃取体系选择灵活、容易实现机械化和自动化等优点。但是，部分萃取铊的有机溶剂如苯、乙醚、甲苯、异丙醚和甲基异丁基酮等容易挥发且有毒，导致环境污染，影响工作人员的健康，并且这些萃取溶剂的价格较贵。

目前对于铅的回收工艺主要针对含铅的矿产废水，分离与回收铅、锌，以及针对铅蓄电池的铅回收，在催化剂和矿物烟尘方面的铅回收研究尚未见报道，目前常用手段有硫酸沉淀法、碱沉淀法、电解法、选择性树脂吸附法、膜分离法等。对于铊的回收，一般针对矿产废水和一些矿物冶炼产业的烟尘，其常用手段有电解法、选择性树脂吸附法、膜分离法等。

目前的回收工艺能够针对不同的浓度，分离常见的几种杂质元素，每种方法各有其突出特点，但是很少有一套完整的工艺分离回收多种元素物质，并且普遍存在处理过程中的副产物和废水量大，存在造成其他污染的可能。

针对目前工艺废水排放量大，废水污染严重的问题，以及尚无针对废脱硝催化剂回收的研究现状，提出一种废脱硝催化剂上铊、铅回收与资源再利用的绿色工艺。

发明内容

本发明的目的是提供一种从废脱硝催化剂中回收金属铅和铊组分的方法，解决如何将废弃脱硝催化剂中的金属铅和铊组分回收，同时将中间产品或产物可重复利用在本方法中或利用现有技术将中间产品提取成其他产品，如氯气作为强氧化剂等，进而实现废弃脱硝催化剂的综合利用，有利于节能减排，保护环境的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案: 一种从废脱硝催化剂中回收金属铅和铊组分的方法，包括以下工艺步骤。