CN106319230B - 一种干法回收废scr催化剂中金属钛钒钨的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种干法回收废SCR催化剂中金属钛钒钨的方法，该方法通过将废SCR催化剂与铝粉、氧化钙混合后，再高温处理之后，制备成γ‑TiAl基金属间多元合金，其中包含V、W，从而实现了钛、钒和钨有价金属的回收。该方法操作工艺简单，设备要求低，原料廉价易得，回收效率高，并且不会造成二次污染，十分适合大规模工业化生产。

Description

一种干法回收废SCR催化剂中金属钛钒钨的方法
技术领域
本发明涉及领域，特别是涉及一种干法回收废SCR催化剂中金属钛钒钨的方法。
背景技术
发电厂一般都采用煤炭作为动力来源，在发电过程中会产生大量的NOx、SOx和粉尘等有害物质，燃煤发电厂是NOx排放的主要来源之一。大气中的NOx会对人体健康以及生态环境都造成严重的危害。其中NO具有极强的与血红蛋白和氧结合的能力，会影响人体内血液的输氧能力；NO2则会刺激人的眼睛、鼻子等，严重时会诱发细胞癌变。此外，NOx是造成酸雨的主要原因之一，更是二次微细颗粒物污染、地表水富营养化和形成近地层大气臭氧污染的前提物。
目前工业上应用较为广泛的脱硝技术主要为选择性催化还原法(SCR)，该方法以NH3为还原剂，选择性的将废气中的NOx转化为N2。SCR催化剂主要以过渡金属为活性组分来开展研究，多数集中在铈、钒、铁、锰、铜或铬等金属的研究。催化剂的形式有负载型或者多种金属氧化物固溶体型，其中负载型催化剂中的载体多为氧化钛、氧化铝、氧化锆或分子筛等。
SCR催化剂，尤其是钒系催化剂，经过多次循环再生后，理化性质会发生较大的改变，难以再次再生利用。对于废弃的SCR催化剂不能够合理的回收处理，不仅会造成环境污染，还会使一些贵金属资源被浪费。因此，回收处理废弃SCR催化剂可以变废为宝，保护环境的同时可以带来一定的经济效益。
目前使用较为广泛的废SCR催化剂回收工艺一般分为干法回收和湿法回收。湿法回收工艺主要是利用酸或碱通过还原、水解及络合等反应，将废弃SCR催化剂中的金属氧化物分离、提纯。该方法在回收过程中会浪费大量的酸碱，造成二次污染。干法回收中使用较多的钠化焙烧工艺，主要是讲废弃SCR催化剂破碎研磨后，与碳酸钠混合后高温煅烧从而使一些贵金属变成可溶的盐的方法。但是干法回收的回收率目前还有待提高，应用推广还有较多的限制。
发明内容
本发明的目的是提供一种干法回收废SCR催化剂中金属钛钒钨的方法，该方法操作工艺简单，设备要求低，原料廉价易得，回收效率高，并且不会造成二次污染，十分适合大规模工业化生产。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种干法回收废SCR催化剂中金属钛钒钨的方法，包括以下步骤：
(1)将废SCR催化剂研磨成粉末，之后将其与与金属铝粉末、氧化钙粉末混合，超声处理2h，加入水混合均匀后，在模具中压制成型，之后烘干；
(2)将烘干的混合物在电弧炉中煅烧60-90min，之后取出冷却至室温，将其粉碎后，过筛，拔渣，制得γ-TiAl基金属间多元合金，其中包含V、W。
优选的，废SCR催化剂、金属铝、氧化钙的投料质量比为50：(36-42):(35-45)
优选的，所述步骤(1)中，废SCR催化剂粉末、金属铝粉末、氧化钙粉末的粒度为小于0.038mm。
优选的，所述模具为半圆柱型，半径为1cm，高度为4cm。
优选的，所述烘干过程中烘干的温度为100-120℃。
优选的，所述步骤(2)中煅烧的温度为1550℃。
优选的，所述步骤(2)中过筛的孔径为100-300目。
本发明具有以下有益效果，通过SCR催化剂与铝粉和氧化钙粉末混合后，在经过高温后，废SCR催化剂中的钛、钒、钨与铝可以生成γ-TiAl基金属间多元合金，钒和钨搭载在其中，从而可以回收废SCR催化剂中的钛、钒、钨。该方法回收率高，操作简单，所用原料廉价易得，并且不会造成二次污染。
具体实施方式
为了更好的理解本发明，下面通过实施例对本发明进一步说明，实施例只用于解释本发明，不会对本发明构成任何的限定。
制备模拟废SCR催化剂，其中包含TiO2 83.36％、V2O5 1.10％、WO34.52％、SiO24.16％。
实施例1
一种干法回收废SCR催化剂中金属钛钒钨的方法，包括以下步骤：
(1)将废弃SCR催化剂研磨成粉末，之后将其与与金属铝粉末、氧化钙粉末以质量比为50:36:36混合，粒度为小于0.038mm，超声处理2h，加入水混合均匀后，在半圆柱型模具中压制成型，模具半径为1cm，高度为4cm，之后110℃烘干；
(2)将烘干的混合物在电弧炉中以温度为1550℃煅烧90min，之后取出冷却至室温，将其粉碎后，过筛，筛的孔径为200目，拔渣，制得γ-TiAl基金属间多元合金，其中包含V、W。
其中钛的回收率为95.0％，钒的回收率为76.9％，钨的回收率为90.1％。
实施例2
一种干法回收废SCR催化剂中金属钛钒钨的方法，包括以下步骤：
(1)将废弃SCR催化剂研磨成粉末，之后将其与与金属铝粉末、氧化钙粉末以质量比为50:42:38混合，粒度为小于0.038mm，超声处理2h，加入水混合均匀后，在半圆柱型模具中压制成型，模具半径为1cm，高度为4cm，之后100℃烘干；
(2)将烘干的混合物在电弧炉中以温度为1550℃煅烧60min，之后取出冷却至室温，将其粉碎后，过筛，筛的孔径为200目，拔渣，制得γ-TiAl基金属间多元合金，其中包含V、W。
其中钛的回收率为97.5％，钒的回收率为84.6％，钨的回收率为92.7％。
实施例3
一种干法回收废SCR催化剂中金属钛钒钨的方法，包括以下步骤：
(1)将废弃SCR催化剂研磨成粉末，之后将其与与金属铝粉末、氧化钙粉末以质量比为50:38:45混合，粒度为小于0.038mm，超声处理2h，加入水混合均匀后，在半圆柱型模具中压制成型，模具半径为1cm，高度为4cm，之后120℃烘干；
(2)将烘干的混合物在电弧炉中以温度为1550℃煅烧90min，之后取出冷却至室温，将其粉碎后，过筛，筛的孔径为300目，拔渣，制得γ-TiAl基金属间多元合金，其中包含V、W。
其中钛的回收率为88.4％，钒的回收率为75.2％，钨的回收率为82.7％。
实施例4
一种干法回收废SCR催化剂中金属钛钒钨的方法，包括以下步骤：
(1)将废弃SCR催化剂研磨成粉末，之后将其与与金属铝粉末、氧化钙粉末以质量比为50:40:42混合，粒度为小于0.038mm，超声处理2h，加入水混合均匀后，在半圆柱型模具中压制成型，模具半径为1cm，高度为4cm，之后110℃烘干；
(2)将烘干的混合物在电弧炉中以温度为1550℃煅烧60min，之后取出冷却至室温，将其粉碎后，过筛，筛的孔径为200目，拔渣，制得γ-TiAl基金属间多元合金，其中包含V、W。
其中钛的回收率为89.5％，钒的回收率为83.1％，钨的回收率为87.4％。

Claims (3)

1.一种干法回收废SCR催化剂中金属钛钒钨的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将废SCR催化剂研磨成粉末，之后将其与金属铝粉末、氧化钙粉末混合，超声处理2h，加入水混合均匀后，在模具中压制成型，之后烘干；
(2)将烘干的混合物在电弧炉中煅烧60-90min，之后取出冷却至室温，将其粉碎后，过筛，拔渣，制得γ-TiAl基金属间多元合金，其中包含V、W；
废SCR催化剂、金属铝、氧化钙的投料质量比为50：(36-42):(35-45)；
所述步骤(1)中，废SCR催化剂粉末、金属铝粉末、氧化钙粉末的粒度为小于0.038mm；
所述模具为半圆柱型，半径为1cm，高度为4cm；
所述烘干过程中烘干的温度为100-120℃。
2.根据权利要求1所述的干法回收废SCR催化剂中金属钛钒钨的方法，其特征在于：所述步骤(2)中煅烧的温度为1550℃。
3.根据权利要求1所述的干法回收废SCR催化剂中金属钛钒钨的方法，其特征在于：所述步骤(2)中过筛的孔径为100-300目。
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