CN107416904A - 一种回收废旧scr脱硝催化剂中组分物质的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种回收废旧SCR脱硝催化剂中组分物质的方法，首先将废旧SCR脱硝催化剂进行预处理去除表面的杂质，并将催化剂粉碎。粉碎后的催化剂在硫酸溶液中利用二氧化硫气体将五价钒还原，过滤分离后调节滤液的pH值沉淀出氢氧化钒。在滤渣中加入碱液溶解其中的三氧化钨（钼）、二氧化硅和三氧化二铝，过滤分离得到二氧化钛和碱性滤液。调节碱性滤液的pH值使硅和铝沉淀，过滤分离后利用离子交换树脂吸附滤液中的钨（钼）离子，再将钨（钼）离子从树脂中洗脱得到钨（钼）酸盐。本发明实现了SCR脱硝催化剂中各组分物质的高效分离，回收率达到96%以上，纯度达到98%以上；本发明的方法能耗低、成本低廉，工业化应用前景广。

Description

一种回收废旧SCR脱硝催化剂中组分物质的方法
技术领域
本发明涉及脱硝催化剂回收技术领域，特别涉及一种回收废旧SCR脱硝催化剂中组分物质的方法。
背景技术
2011年9月21日，国家新出台了国家标准GB13223-2011《火电厂大气污染物排放标准》，规定火力发电锅炉及燃气轮机组氮氧化物排放浓度限值降低到100mg/m3。在此背景下，火电厂烟气脱硝的主流技术选择性催化还原（SCR）技术及其关键设备脱硝催化剂产业得到大发展。据中国电力企业联合会统计，截至2014年底，已投运火电厂烟气脱硝机组容量约6.87亿千瓦，占全国火电机组容量的75.0%，占全国煤电机组容量的83.2%。据中国环境保护产业协会脱硫脱硝委员会统计，2013年火电SCR脱硝机组容量约占现役机组容量的96.18%。据中国电力企业联合会估计，约有55万～60万立方米SCR脱硝催化剂在线运行。
目前应用最广泛的SCR脱硝催化剂为钒钨（钼）钛系催化剂（V2O5-WO3（MoO3）/TiO2），该催化剂以二氧化钛（TiO2）为载体，五氧化二钒（V2O5）为活性组分，三氧化钨（WO3）、三氧化钼（MoO3）为催化助剂，二氧化硅（SiO2）、三氧化二铝（Al2O3）等为结构助剂。其中，SCR脱硝催化剂中TiO2所占质量百分数为70%～95%，V2O5所占质量百分数为0.3%～7%，WO3（MoO3）所占质量百分数为3%～10%，SiO2、Al2O3所占质量百分数均为0～10%。SCR脱硝催化剂按照外观可分为颗粒状催化剂和整体式催化剂，整体式催化剂又可分为蜂窝式，板式和波纹板式催化剂。蜂窝式催化剂以催化剂粉料为基体挤压成型，经干燥和煅烧后得到，通体具有活性。板式催化剂以金属薄板为担体，在金属薄板上压覆催化剂粉料，经干燥和煅烧后得到。波纹板式催化剂以波纹状纤维板为担体，在纤维板上涂覆催化剂浆液，经干燥和煅烧后得到。
由于此类SCR脱硝催化剂的最佳活性温度在300～400℃，火电厂一般将其置于省煤器和空气预热器之间，此时面临着烟气中的飞灰及有害物质导致催化剂堵塞和中毒等问题。SCR脱硝催化剂的使用寿命一般为3年，逾期需要及时更换。随着我国脱硝项目的推进和SCR脱硝技术的进一步应用，SCR脱硝催化剂大规模地投入使用，今后将有大量失效的SCR脱硝催化剂持续产生，这将成为困扰SCR脱硝行业的重大固废处理难题。SCR脱硝催化剂中主要含有V2O5，WO3，MoO3和TiO2等物质，如不进行妥善处理，势必对环境造成严重的二次污染，同时也会造成催化剂中金属资源的流失。开展废旧催化剂的回收利用，既可以变废为宝，还可以解决环境污染问题，从而带来可观的环境效益和经济效益。因此，废旧SCR脱硝催化剂回收技术是国内外环保领域的研究热点。
专利CN104195342、CN104192911、CN103130265、CN104261415分别公开了还原氧化法回收五氧化二钒、煅烧溶解法回收三氧化钨、压滤水解法回收二氧化钛和碱浸沉淀法回收二氧化硅的回收催化剂中单组分物质的方法；专利CN101921916，CN104178636，CN104192911，CN104263946，CN104805298等公开了利用钠法焙烧与其中的V2O5、WO3（MoO3）生成钠盐，后续进行湿法分离处理从废旧脱硝催化剂中回收钒、钨和钛的方法。由于SCR脱硝催化剂中V2O5，WO3（MoO3）所占的含量较少，绝大部分是TiO2，另外还含有一部分的SiO2和Al2O3，在对催化剂进行回收处理时，容易造成催化剂中的其他组分物质混入目标物质，导致产物杂质较多，钠法焙烧时钠不仅会和V2O5，WO3（MoO3）反应，也会与其中的TiO2反应，不仅选择性较低，而且能耗高。针对上述问题，本发明围绕废旧SCR脱硝催化剂的理化性质，探索从废旧SCR脱硝催化剂中分离并回收组分物质的方法，得到了合理有效，适合工业化生产的技术方案。
发明内容
本发明的目的在于提供一种分离并回收废旧SCR脱硝催化剂中组分物质的方法，具有回收效率高、产物纯度高、价格低廉的特点。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种回收废旧SCR脱硝催化剂中组分物质的方法，具体包括以下步骤：
（1）将SCR脱硝催化剂进行预处理,使用高压空气枪吹扫催化剂表面和孔道，去除附着的杂质，之后将催化剂进行物理粉碎至粒度不大于100μm,得到催化剂粉料；
（2）取一定量步骤（1）的催化剂粉料，与质量分数为0.1%～5%的硫酸溶液混合，硫酸与粉料中含有的五氧化二钒的摩尔比为1～1.5:1，于70～95℃加热搅拌，形成悬浮液；
（3）向步骤（2）的悬浮液中通入二氧化硫气体还原五氧化二钒，通入的二氧化硫气体与五氧化二钒的摩尔比为1～3:1，通气时间为1～3小时，反应结束后将悬浮液过滤分离得到滤液和滤渣，用去离子水清洗滤渣；
（4）在步骤（3）得到的滤液中加入碱性溶液调节pH至5～9，出现沉淀，过滤分离，水洗，在干燥皿中自然干燥后得到氢氧化钒固体；
（5）将步骤（3）得到的滤渣与质量分数为20%～40%的碱性溶液混合，碱性溶液中溶质的摩尔量与滤渣中含有的三氧化钨或三氧化钼、二氧化硅、三氧化二铝的总摩尔量的比例为5～15:1，于75～95℃进行反应，时间为1～4小时，滤渣中含有的三氧化钨或三氧化钼、二氧化硅、三氧化二铝和可能残留的五氧化二钒溶于碱性溶液分别生成钨酸根离子或钼酸根离子，硅酸根离子，偏铝酸根离子和偏钒酸根离子，反应结束后过滤分离得到滤液和滤渣；
（6）用酸性溶液清洗步骤（5）反应得到的滤渣，过滤，水洗，在105～120℃干燥2～4小时后得到二氧化钛粉体；
（7）在步骤（5）得到的滤液中加入酸性溶液调节pH至7～9，滤液中的硅酸根离子和偏铝酸根离子生成沉淀，反应结束后过滤分离得到滤液和滤渣，将滤渣水洗，在105～120℃干燥2～4小时后得到硅铝固体混合物；
（8）将步骤（7）反应得到的滤液从上而下通过阴离子交换树脂，树脂体积为滤液体积的1/100～1/10，体积空速为10 h-1～30 h-1；
（9）将碱性溶液从上而下通过步骤（8）的阴离子交换树脂进行洗脱，碱性溶液体积为树脂体积的3～30倍，体积空速为1h-1～10h-1，洗脱液为偏钒酸盐溶液；
（10）将洗脱剂从上而下通过步骤（9）的阴离子交换树脂进行洗脱，洗脱剂体积为树脂体积的5～50倍，体积空速为1h-1～10h-1，洗脱液为钨酸盐溶液或钼酸盐溶液。
优选的，步骤（1）中所述的SCR脱硝催化剂是钒钨钛系催化剂或钒钼钛系催化剂中的一种。
优选的，步骤（4）中所述的碱性溶液的溶质是氢氧化钠、氢氧化钾、氨气、碳酸钠或碳酸钾中的一种或上述物质的任意组合。
优选的，步骤（5）中所述的碱性溶液的溶质是氢氧化钠或氢氧化钾中的一种或上述物质的任意组合。
优选的，步骤（6）中所述的酸性溶液的溶质是硫酸、盐酸、硝酸、草酸、甲酸或乙酸中的一种或上述物质的任意组合，且酸性溶液中溶质的质量分数为5%～15%。
优选的，步骤（7）中所述的酸性溶液的溶质是硫酸、盐酸或硝酸中的一种或上述物质的任意组合。
优选的，步骤（8）中所述的阴离子交换树脂是强碱性阴离子交换树脂或弱碱性阴离子交换树脂中的一种或上述树脂的任意组合。
优选的，步骤（9）中所述的碱性溶液的溶质是氢氧化钠、氢氧化钾或者氨气中的一种，且碱性溶液中溶质的质量分数为5%～30%。
优选的，步骤（10）中所述的洗脱剂是氯化钠溶液、氯化钾溶液、氯化铵溶液、硫酸钠溶液、硫酸钾溶液、硫酸铵溶液、硝酸钠溶液、硝酸钾溶液或者硝酸铵溶液中的一种，且洗脱剂中溶质的质量分数为5%～30%。
本发明的优点是：
（一）本发明实现了SCR脱硝催化剂中各组分物质的高效分离，回收率达到96%以上，得到的产物纯度高，各物质纯度均达到98%以上；
（二）本发明回收的组分物质易于资源化利用，得到的氢氧化钒溶于硫酸可以用于钒电池的电解液，得到的钨酸盐或钼酸盐、二氧化钛和硅铝固体混合物可以直接作为初产品，具有良好的环境效益和经济效益；
（三）本发明能耗低、成本低廉，工业化应用前景广。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1
本实施例的废旧SCR脱硝催化剂中，主要包括：V2O5的质量分数占1.10%，WO3的质量分数占4.85%，TiO2的质量分数占85.6%，SiO2的质量分数占4.51%，Al2O3的质量分数占0.75%，一种回收废旧SCR脱硝催化剂中组分物质的方法，具体包括以下步骤：
（1）取废旧SCR脱硝催化剂，使用高压空气枪吹扫催化剂表面和孔道，去除附着在表面的灰尘等杂质，之后将催化剂进行物理粉碎至粒度在50～80μm，粉碎结束后取出粉料；
（2）取300g步骤（1）的催化剂粉料，与450mL质量分数为0.4%的硫酸溶液混合，于75℃加热搅拌，形成悬浮液；
（3）向步骤（2）的悬浮液中通入二氧化硫气体还原催化剂中含有的五氧化二钒，通入的二氧化硫在常温常压下的体积量为450mL，通气时间为1小时，反应结束后将悬浮液过滤分离得到滤液和滤渣，用去离子水清洗滤渣；
（4）在步骤（3）得到的滤液中加入氢氧化钠溶液调节pH至6.3，出现沉淀，过滤分离，水洗，在干燥皿中自然干燥后得到氢氧化钒固体；
（5）将步骤（3）得到的滤渣与400mL质量分数为20%的氢氧化钠溶液混合，于75℃进行反应，时间为3.5小时，滤渣中含有的三氧化钨、二氧化硅、三氧化二铝和可能残留的五氧化二钒溶于氢氧化钠溶液分别生成钨酸根离子，硅酸根离子，偏铝酸根离子和偏钒酸根离子，反应结束后过滤分离得到滤液和滤渣；
（6）用质量分数为5%的盐酸清洗步骤（5）反应得到的滤渣，过滤，水洗，在105℃干燥2小时后得到二氧化钛粉体；
（7）在步骤（5）得到的滤液中加入盐酸调节pH至7.0，滤液中的硅酸根离子和偏铝酸根离子生成沉淀，反应结束后过滤分离得到滤液和滤渣，将滤渣水洗，在107℃干燥2小时后得到硅铝固体混合物；
（8）将步骤（7）反应得到的滤液从上而下通过强碱性阴离子交换树脂，树脂体积为滤液体积的1/50，体积空速为20 h-1；
（9）将质量分数为5%的氢氧化钠溶液从上而下通过步骤（8）的阴离子交换树脂进行洗脱，氢氧化钠溶液体积为树脂体积的5倍，体积空速为5h-1，洗脱液为偏钒酸钠溶液；
（10）将质量分数为10%的氯化铵溶液从上而下通过步骤（9）的阴离子交换树脂进行洗脱，氯化铵溶液体积为树脂体积的7倍，体积空速为5h-1，得到的洗脱液为钨酸铵溶液。
本实施例中，各组分物质回收的分析结果如表1所示。V2O5的回收量为步骤（4）的氢氧化钒和步骤（9）的偏钒酸钠分别以钒为基准计算V2O5的量加和所得；WO3的回收量为步骤（10）的钨酸铵以钨为基准计算WO3的量所得；TiO2的回收量为步骤（6）的二氧化钛粉体的量；SiO2&Al2O3的回收量为步骤（7）的硅铝固体混合物以硅和铝为基准计算SiO2和Al2O3的量加和所得。催化剂粉料及所得固体中组分物质含量（纯度）利用X射线荧光光谱仪检测；液体中的组分物质含量（纯度）利用电感耦合等离子体发射光谱仪检测。
表1 实施例1各组分物质回收的分析结果
物质 初始量/g 回收量/g 回收率/% 纯度/%
V2O5 3.30 3.22 97.6% 99.3%
WO3 14.55 14.29 98.2% 99.5%
TiO2 256.8 254.2 99.0% 98.8%
SiO2&Al2O3 15.78 15.21 96.4% 98.5%
实施例2
本实施例的废旧SCR脱硝催化剂中，主要包括：V2O5的质量分数占0.86%，MoO3的质量分数占6.50%，TiO2的质量分数占80.7%，SiO2的质量分数占4.79%，Al2O3的质量分数占4.52%，一种回收废旧SCR脱硝催化剂中组分物质的方法，具体包括以下步骤：
（1）取废旧SCR脱硝催化剂，使用高压空气枪吹扫催化剂表面和孔道，去除附着在表面的灰尘等杂质，之后将催化剂进行物理粉碎至粒度在60～90μm，粉碎结束后取出粉料；
（2）取200g步骤（1）的催化剂粉料，与380mL质量分数为0.3%的硫酸溶液混合，于85℃加热搅拌，形成悬浮液；
（3）向步骤（2）的悬浮液中通入二氧化硫气体还原催化剂中含有的五氧化二钒，通入的二氧化硫在常温常压下的体积量为465mL，通气时间为1.5小时，反应结束后将悬浮液过滤分离得到滤液和滤渣，用去离子水清洗滤渣；
（4）在步骤（3）得到的滤液中加入氢氧化钠溶液调节pH至8.5，出现沉淀，过滤分离，水洗，在干燥皿中自然干燥后得到氢氧化钒固体；
（5）将步骤（3）得到的滤渣与300mL质量分数为30%的氢氧化钾溶液混合，于90℃进行反应，时间为3小时，滤渣中含有的三氧化钼、二氧化硅、三氧化二铝以及可能残留的五氧化二钒溶于氢氧化钾溶液分别生成钼酸根离子，硅酸根离子，偏铝酸根离子和偏钒酸根离子，反应结束后过滤分离得到滤液和滤渣；
（6）用质量分数为10%的硫酸清洗步骤（5）反应得到的滤渣，过滤，水洗，在108℃干燥3小时后得到二氧化钛粉体；
（7）在步骤（5）得到的滤液中加入硝酸调节pH至8.4，滤液中的硅酸根离子和偏铝酸根离子生成沉淀，反应结束后过滤分离得到滤液和滤渣，将滤渣水洗，在112℃干燥3小时后得到硅铝固体混合物；
（8）将步骤（7）反应得到的滤液从上而下通过弱碱性阴离子交换树脂，树脂体积为滤液体积的1/30，体积空速为25h-1；
（9）将质量分数为12%的氢氧化钾溶液从上而下通过步骤（8）的阴离子交换树脂进行洗脱，氢氧化钾溶液体积为树脂体积的10倍，体积空速为7h-1，洗脱液为偏钒酸钾溶液；
（10）将质量分数为15%的硫酸钠溶液从上而下通过步骤（9）的阴离子交换树脂进行洗脱，硫酸钠溶液体积为树脂体积的12倍，体积空速为10h-1，得到的洗脱液为钼酸钠溶液。
本实施例中，各组分物质回收的分析结果如表2所示。V2O5的回收量为步骤（4）的氢氧化钒和步骤（9）的偏钒酸钾分别以钒为基准计算V2O5的量加和所得；MoO3的回收量为步骤（10）的钼酸钠以钼为基准计算MoO3的量所得；TiO2的回收量为步骤（6）的二氧化钛粉体的量；SiO2&Al2O3的回收量为步骤（7）的硅铝固体混合物以硅和铝为基准计算SiO2和Al2O3的量加和所得。催化剂粉料及所得固体中组分物质含量（纯度）利用X射线荧光光谱仪检测；液体中的组分物质含量（纯度）利用电感耦合等离子体发射光谱仪检测。
表2 实施例2各组分物质回收的分析结果
物质 初始量/g 回收量/g 回收率/% 纯度/%
V2O5 1.72 1.70 98.8% 99.5%
MoO3 13.0 12.8 98.5% 99.4%
TiO2 161.4 160.1 99.2% 99.2%
SiO2&Al2O3 18.62 18.25 98.0% 99.0%
实施例3
本实施例的废旧SCR脱硝催化剂中，主要包括：V2O5的质量分数占5.80%，WO3的质量分数占7.50%，TiO2的质量分数占75.8%，SiO2的质量分数占3.84%，Al2O3的质量分数占2.36%，一种回收废旧SCR脱硝催化剂中组分物质的方法，具体包括以下步骤：
（1）取废旧SCR脱硝催化剂，使用高压空气枪吹扫催化剂表面和孔道，去除附着在表面的灰尘等杂质，之后将催化剂进行物理粉碎至粒度在50～70μm，粉碎结束后取出粉料；
（2）取500g步骤（1）的催化剂粉料，与650mL质量分数为3%的硫酸溶液混合，于95℃加热搅拌，形成悬浮液；
（3）向步骤（2）的悬浮液中通入二氧化硫气体还原催化剂中含有的五氧化二钒，通入的二氧化硫在常温常压下的体积量为11650mL，通气时间为3小时，反应结束后将悬浮液过滤分离得到滤液和滤渣，用去离子水清洗滤渣；
（4）在步骤（3）得到的滤液中加入氢氧化钠溶液调节pH至7.8，出现沉淀，过滤分离，水洗，在干燥皿中自然干燥后得到氢氧化钒固体；
（5）将步骤（3）得到的滤渣与700mL质量分数为35%的氢氧化钠溶液混合，于95℃进行反应，时间为2小时，滤渣中含有的三氧化钨、二氧化硅、三氧化二铝以及可能残留的五氧化二钒溶于氢氧化钠溶液分别生成钨酸根离子，硅酸根离子，偏铝酸根离子和偏钒酸根离子，反应结束后过滤分离得到滤液和滤渣；
（6）用质量分数为8%的硝酸清洗步骤（5）反应得到的滤渣，过滤，水洗，在115℃干燥4小时后得到二氧化钛粉体；
（7）在步骤（5）得到的滤液中加入硫酸调节pH至8.9，滤液中的硅酸根离子和偏铝酸根离子生成沉淀，反应结束后过滤分离得到滤液和滤渣，将滤渣水洗，在115℃干燥3小时后得到硅铝固体混合物；
（8）将步骤（7）反应得到的滤液从上而下通过强碱性阴离子交换树脂，树脂体积为滤液体积的1/20，体积空速为15h-1；
（9）将质量分数为20%的氢氧化钠溶液从上而下通过步骤（8）的阴离子交换树脂进行洗脱，氢氧化钠溶液体积为树脂体积的6倍，体积空速为4h-1，洗脱液为偏钒酸钠溶液；
（10）将质量分数为25%的硝酸钾溶液从上而下通过步骤（9）的阴离子交换树脂进行洗脱，硝酸钾溶液体积为树脂体积的15倍，体积空速为9h-1，得到的洗脱液为钨酸钾溶液。
本实施例中，各组分物质回收的分析结果如表3所示。V2O5的回收量为步骤（4）的氢氧化钒和步骤（9）的偏钒酸钠分别以钒为基准计算V2O5的量加和所得；WO3的回收量为步骤（10）的钨酸钾以钨为基准计算WO3的量所得；TiO2的回收量为步骤（6）的二氧化钛粉体的量；SiO2&Al2O3的回收量为步骤（7）的硅铝固体混合物以硅和铝为基准计算SiO2和Al2O3的量加和所得。催化剂粉料及所得固体中组分物质含量（纯度）利用X射线荧光光谱仪检测；液体中的组分物质含量（纯度）利用电感耦合等离子体发射光谱仪检测。
表3 实施例3各组分物质回收的分析结果
物质 初始量/g 回收量/g 回收率/% 纯度/%
V2O5 29.0 28.7 98.9% 99.1%
WO3 37.5 37.0 98.7% 99.6%
TiO2 379.0 375.8 99.2% 99.0%
SiO2&Al2O3 31.0 29.9 96.5% 98.8%
以上所述为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、变型和改进等，均应包含在本发明的范围之内。

Claims (9)

1.一种回收废旧SCR脱硝催化剂中组分物质的方法，其特征在于：所述方法包含以下步骤：
（1）将SCR脱硝催化剂进行预处理，使用高压空气枪吹扫催化剂表面和孔道，去除附着的杂质，之后将催化剂进行物理粉碎至粒度不大于100μm，得到催化剂粉料；
（2）取一定量步骤（1）所述的催化剂粉料，与质量分数为0.1%～5%的硫酸溶液混合，硫酸与粉料中含有的五氧化二钒的摩尔比为1～1.5:1，于70～95℃加热搅拌，形成悬浮液；
（3）向步骤（2）所述的悬浮液中通入二氧化硫气体还原五氧化二钒，通入的二氧化硫气体与五氧化二钒的摩尔比为1～3:1，通气时间为1～3小时，反应结束后将悬浮液过滤分离得到滤液和滤渣，用去离子水清洗滤渣；
（4）在步骤（3）所述的滤液中加入碱性溶液调节pH至5～9，出现沉淀，过滤分离，水洗，在干燥皿中自然干燥后得到氢氧化钒固体；
（5）将步骤（3）所述的滤渣与质量分数为20%～40%的碱性溶液混合，碱性溶液中溶质的摩尔量与滤渣中含有的三氧化钨或三氧化钼、二氧化硅、三氧化二铝的总摩尔量的比例为5～15:1，于75～95℃进行反应，时间为1～4小时，滤渣中含有的三氧化钨或三氧化钼、二氧化硅、三氧化二铝和残留的五氧化二钒溶于碱性溶液分别生成钨酸根离子或钼酸根离子，硅酸根离子，偏铝酸根离子和偏钒酸根离子，反应结束后过滤分离得到滤液和滤渣；
（6）用酸性溶液清洗步骤（5）所述的反应后得到的滤渣，过滤，水洗，在105～120℃干燥2～4小时后得到二氧化钛粉体；
（7）在步骤（5）所述的滤液中加入酸性溶液调节pH至7～9，滤液中的硅酸根离子和偏铝酸根离子生成沉淀，反应结束后过滤分离得到滤液和滤渣，将滤渣水洗，在105～120℃干燥2～4小时后得到硅铝固体混合物；
（8）将步骤（7）所述的反应后得到的滤液从上而下通过阴离子交换树脂，树脂体积为滤液体积的1/100～1/10，体积空速为10 h-1～30 h-1；
（9）将碱性溶液从上而下通过步骤（8）所述的阴离子交换树脂进行洗脱，碱性溶液体积为树脂体积的3～30倍，体积空速为1h-1～10h-1，洗脱液为偏钒酸盐溶液；
（10）将洗脱剂从上而下通过步骤（9）所述的阴离子交换树脂进行洗脱，洗脱剂体积为树脂体积的5～50倍，体积空速为1h-1～10h-1，洗脱液为钨酸盐溶液或钼酸盐溶液。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（1）中所述的SCR脱硝催化剂是钒钨钛系催化剂或钒钼钛系催化剂中的一种。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（4）中所述的碱性溶液的溶质是氢氧化钠、氢氧化钾、氨气、碳酸钠或碳酸钾中的一种或上述物质的任意组合。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（5）中所述的碱性溶液的溶质是氢氧化钠或氢氧化钾中的一种或上述物质的任意组合。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（6）中所述的酸性溶液的溶质是硫酸、盐酸、硝酸、草酸、甲酸或乙酸中的一种或上述物质的任意组合，且酸性溶液中溶质的质量分数为5%～15%。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（7）中所述的酸性溶液的溶质是硫酸、盐酸或硝酸中的一种或上述物质的任意组合。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（8）中所述的阴离子交换树脂是强碱性阴离子交换树脂或弱碱性阴离子交换树脂中的一种或上述树脂的任意组合。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（9）中所述的碱性溶液的溶质是氢氧化钠、氢氧化钾或者氨气中的一种，且碱性溶液中溶质的质量分数为5%～30%。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（10）中所述的洗脱剂是氯化钠溶液、氯化钾溶液、氯化铵溶液、硫酸钠溶液、硫酸钾溶液、硫酸铵溶液、硝酸钠溶液、硝酸钾溶液或者硝酸铵溶液中的一种，且洗脱剂中溶质的质量分数为5%～30%。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109607612A (zh) * 2018-12-24 2019-04-12 孙昕 一种废弃scr脱硝催化剂中钒、钨、钛资源回收的方法
CN110721754A (zh) * 2019-11-15 2020-01-24 清大国华环境集团股份有限公司 一种废弃scr脱硝催化剂的再生与回收的方法
CN113528834A (zh) * 2021-07-14 2021-10-22 中国石油大学(北京) 一种从废钒钛基scr催化剂中回收钒钨钛的方法
CN114733579A (zh) * 2021-01-08 2022-07-12 国家能源投资集团有限责任公司 从废脱硝催化剂中回收钒的方法、催化剂再生剂及其制备方法、脱硝催化剂及其制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1065494A (zh) * 1992-05-16 1992-10-21 湖南省煤炭科学研究所 一种从含钒溶液中提取五氧化二钒的新方法
CN104772318A (zh) * 2015-02-11 2015-07-15 成都九洲利源科技有限公司 一种对废弃scr脱硝催化剂的综合利用方法
CN105457491A (zh) * 2015-12-18 2016-04-06 桑圣淇 一种废弃的燃煤锅炉烟气脱硝催化剂分离再资源化的方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1065494A (zh) * 1992-05-16 1992-10-21 湖南省煤炭科学研究所 一种从含钒溶液中提取五氧化二钒的新方法
CN104772318A (zh) * 2015-02-11 2015-07-15 成都九洲利源科技有限公司 一种对废弃scr脱硝催化剂的综合利用方法
CN105457491A (zh) * 2015-12-18 2016-04-06 桑圣淇 一种废弃的燃煤锅炉烟气脱硝催化剂分离再资源化的方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
黄礼煌: "《化学选矿》", 30 April 2012, 冶金工业出版社 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109607612A (zh) * 2018-12-24 2019-04-12 孙昕 一种废弃scr脱硝催化剂中钒、钨、钛资源回收的方法
CN110721754A (zh) * 2019-11-15 2020-01-24 清大国华环境集团股份有限公司 一种废弃scr脱硝催化剂的再生与回收的方法
CN110721754B (zh) * 2019-11-15 2023-07-25 清大国华环境集团股份有限公司 一种废弃scr脱硝催化剂的再生与回收的方法
CN114733579A (zh) * 2021-01-08 2022-07-12 国家能源投资集团有限责任公司 从废脱硝催化剂中回收钒的方法、催化剂再生剂及其制备方法、脱硝催化剂及其制备方法
CN114733579B (zh) * 2021-01-08 2024-04-02 国家能源投资集团有限责任公司 从废脱硝催化剂中回收钒的方法、催化剂再生剂及其制备方法、脱硝催化剂及其制备方法
CN113528834A (zh) * 2021-07-14 2021-10-22 中国石油大学(北京) 一种从废钒钛基scr催化剂中回收钒钨钛的方法

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