[发明专利]一种废弃脱硝催化剂的资源化回收方法

说明书

本发明涉及危废回收技术领域，公开了一种废弃脱硝催化剂的资源化回收方法，该方法包括以下步骤：(1)将废弃脱硝催化剂预处理得到的粉料进行氧化清洗，得到混合液；(2)将混合液与强碱进行反应，固液分离，得到第一固相和第一液相；(3)将第一固相进行酸解，固液分离，将得到的固体物质水洗、干燥、煅烧，得到TiO₂纳米粉；(4)调节第一液相的pH值至9～11，然后与沉淀剂反应，再固液分离，得到含钒和钨的第二液相和含砷的第二固相。本发明提供的方法，不仅能够充分的脱除废弃脱硝催化剂中的砷，还能够高效的对废弃脱硝催化剂中的钒、钨和钛进行回收，且所得的二氧化钛粉体的纯度高、孔容和比表面积大，能够制得脱硝效果好的脱硝催化剂。

技术领域

本发明涉及危废回收技术领域，具体涉及一种废弃脱硝催化剂的资源化回收方法。

背景技术

我国是世界上最大的火力发电国家，截至2021年底火电装机容量依然高达13亿千瓦，占全国发电装机容量的54.7％，可以预见未来较长一段时期内，火电仍将承担保障电力安全的重要作用。砷是我国煤炭中普遍存在的一种元素，其含量多集中于0.4～10μg/g；在我国西南部和蒙东地区，开采的煤炭中砷含量甚至高达2000μg/g。

选择性催化还原(SCR)脱硝技术是目前燃煤电厂应用最为广泛的烟气脱硝技术，其中催化剂是SCR脱硝系统的核心。在燃用高砷煤时，烟气中生成的气态As₂O₃，会在催化剂表面沉积、氧化造成催化剂孔道堵塞，并破环催化剂酸位点、改变活性基团形态、降低催化剂氨吸附及氧化还原能力，从而造成严重的催化剂中毒，进而影响催化剂的性能以及脱硝系统的运行效率。脱硝催化剂失活后，因其表面附着大量砷氧化物，被定义为危险废物，其无害化、资源化处置利用已成为火电厂运行的痛点难点问题。目前，脱硝催化剂再生技术能力已较为成熟，再生催化剂已越来越被燃煤电厂等用户所接受。但脱硝催化剂中的TiO₂载体在使用过程中，会因为高温烧结而造成不可逆的微观结构改变，导致孔容和比表面积降低，进而影响脱硝催化剂的反应活性。一般来说，失活脱硝催化剂的再生次数不超过3次。在钛白粉等原料价格高企的情况下，丧失再生能力的废弃脱硝催化剂如何实现深度资源化利用已成为一个重要的研究方向。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种废弃脱硝催化剂的资源化回收方法，该方法能够实现废弃脱硝催化剂的资源化利用。

为了实现上述目的，本发明一方面提供一种废弃脱硝催化剂的资源化回收方法，该方法包括以下步骤：

(1)将废弃脱硝催化剂预处理得到的粉料进行氧化清洗，得到混合液；

(2)将所述混合液与强碱进行反应，然后固液分离，得到含钛的第一固相和含砷、钒和钨的第一液相；

(3)将所述第一固相进行酸解，然后固液分离，将得到的固体物质水洗、干燥、煅烧，得到TiO₂纳米粉；

(4)调节所述第一液相的pH值至9～11，然后与沉淀剂反应，再固液分离，得到含钒和钨的第二液相和含砷的第二固相。

优选地，步骤(1)中，所述氧化清洗在超声波或紫外光的协同下进行。

优选地，步骤(1)中，所述氧化清洗步骤中，使用的氧化清洗液选自双氧水、臭氧、次氯酸钠和过硫酸钠中的一种或两种以上；

和/或，所述氧化清洗所用的氧化清洗液的浓度为1～10wt％；

和/或，所述氧化清洗所用的氧化清洗液与废弃脱硝催化剂粉料的质量比为1～10：1；

和/或，所述氧化清洗的时间为0.5～3h。

优选地，步骤(1)中，所述废弃脱硝催化剂粉料的预处理的过程包括：将废弃脱硝催化剂清灰、破碎、研磨、过筛；