CN109295313B - 一种废弃scr脱硝催化剂回收制备钛钨粉的方法及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种废弃SCR脱硝催化剂回收制备钛钨粉的方法,所述方法包括如下步骤:预处理废弃SCR脱硝催化剂,得到预处理废催化剂粉体;使用硫酸活化处理预处理废催化剂粉体,降温、稀释后,得到粗活化浆液;去除粗活化浆液中的玻璃纤维,得到净化活化浆液;加热处理净化活化浆液,得到重构浆料;过滤重构浆料,得到固相产物与滤液;依次对固相产物进行洗涤、干燥与煅烧处理,得到钛钨粉产品。所述方法将废SCR脱硝催化剂转化为钛钨粉,整体工艺过程简单,避免了分步提取Ti、W金属组分所造成的工艺复杂、成本高等问题,且Ti、W的回收率超过97%,所得钛钨粉产品满足行业指标要求,可完全替代新鲜钛钨粉用于SCR催化剂的生产。
Description
技术领域
本发明属于固废回收领域,涉及一种催化剂回收利用的方法,尤其涉及一种废弃SCR脱硝催化剂回收制备钛钨粉的方法及应用。
背景技术
我国废弃SCR脱硝催化剂产生量约20余万m3/年,2016年已被纳入危险废物进行管理。其主要组分包括80~85wt%TiO2、0.5%~1.5wt%V2O5、5~10wt%WO3,以及SiO2、Al2O3等结构辅助成分。实现废弃SCR脱硝催化剂循环利用,不仅具有显著的有价资源回收经济效益,也将显著减少SCR脱硝催化剂的生产成本。
对于废弃SCR脱硝催化剂,目前主要采用两类技术进行处理,即直接再生技术和回收技术。直接再生技术是针对外观、物理结构完好的催化剂,通过对催化剂进行清污、清堵及孔道疏通、活性成分植入等方法恢复其活性,达到循环使用的目的。但采用这一方法循环1-3次后,催化剂将达到其机械寿命,从而彻底报废。对于发生物理磨损而无法直接再生,以及达到机械寿命而彻底报废的废催化剂,只能采用回收技术,通过回收其中的Ti、W、V等有价组分实现资源化利用。
当前,直接再生技术难度较小,相对成熟。而回收技术尚处于开发试验阶段。通过分析已公开报道的回收技术发现,现有技术大多采用Ti、W、V等金属组分分别回收的路线。例如,通过钠化焙烧-浸出或碱直接浸出等方法将V、W组分以及Si、Al等杂质转化为可溶性盐进入液相,再通过化学沉淀或萃取的方式从中分别提取V、W得到相应产品;Ti组分作为渣相用于生产TiO2或偏钛酸。采用这一路线的已公开专利包括CN 107419104 A、CN106048320 A、CN 107628642 A等。或者采用酸介质提钒,然后再通过碱浸提钨的路线,如CN107416902 A、CN 104384167 A、CN 105905945 A等。这些方法的共同点在于将废催化剂中的Ti、W、V等金属组分视为不同种类的有价资源而加以回收,流程复杂、成本高,且酸、碱介质交替使用,造成较大的介质损耗以及含盐废水的产生。
SCR催化剂主要由载体钛钨粉、活性组分V2O5以及玻纤等成型助剂构成。如能将废催化剂中的活性组分V2O5、毒害组分以及玻纤等与载体钛钨粉相互剥离,并实现钛钨粉元素成分、晶粒结构与尺寸、比表面积、孔道结构等指标的调控,使其达到新鲜钛钨粉的性能要求,就能够完全替代新鲜钛钨粉用于SCR催化剂生产,构建废催化剂的闭路循环模式。这一利用方式不仅能够实现危废的低成本、高值化利用,而且显著降低了Ti、W等金属资源的消耗。
发明内容
本发明针对物理结构已经发生破碎、无法实现再生的废弃SCR脱硝催化剂,提供了一种废弃SCR脱硝催化剂回收制备钛钨粉的方法,解决了现有废催化剂回收工艺流程复杂、成本高的问题,所述方法制备得到的钛钨粉产品能够完全替代新鲜钛钨粉返回至SCR催化剂生产过程中,实现了废催化剂的循环利用。
为达此目的,本发明采用以下技术方案:
第一方面,本发明提供了一种废弃SCR脱硝催化剂回收制备钛钨粉的方法,所述方法包括如下步骤:
(1)预处理废弃SCR脱硝催化剂,得到预处理废催化剂粉体;
(2)使用硫酸活化处理步骤(1)所得预处理废催化剂粉体,降温、稀释后,得到粗活化浆液;
(3)去除步骤(2)所得粗活化浆液中的玻璃纤维,得到净化活化浆液;
(4)加热处理步骤(3)所得净化活化浆液,得到重构浆料;
(5)过滤步骤(4)所得重构浆料,得到固相产物与滤液;
(6)依次对步骤(5)所得固相产物进行洗涤、干燥与煅烧处理,得到钛钨粉产品。
本发明提供的废弃SCR脱硝催化剂回收制备钛钨粉的方法,工艺流程简单,便于操作,能够有效回收物理结构已经发生破碎、无法实现再生的废弃SCR脱硝催化剂中的钛、钨组分,回收制备得到的钛钨粉能够完全替代新鲜钛钨粉返回至SCR催化剂生产过程中,实现了废催化剂的循环利用。
优选地,所述步骤(1)所述预处理包括如下步骤:步骤(1)所述废弃SCR脱硝催化剂经过筛分后加入到稀硫酸中,在超声条件下浸泡,烘干、研磨后得到预处理废催化剂粉体。筛分可以去除废弃SCR脱硝催化剂中夹杂的积灰,超声条件下浸泡可以除去催化剂表面附着的K、Fe、Na等催化剂毒害组分。
优选地,所述预处理废催化剂粉体的粒径为100-400目,例如可以是100目、150目、200目、250目、300目、350目或400目,优选为150-300目。
优选地,所述稀硫酸的质量分数为0.3-15wt%,例如可以是0.3wt%、0.5wt%、1wt%、2wt%、3wt%、4wt%、5wt%、6wt%、7wt%、8wt%、9wt%、10wt%、11wt%、12wt%、13wt%、14wt%或15wt%,优选为0.5-10wt%。
优选地,步骤(2)所述硫酸的浓度为68-90wt%,例如可以是68wt%、70wt%、75wt%、80wt%、85wt%或90wt%,优选为70-85wt%。
预处理废催化剂粉体加入到硫酸中,在机械搅拌下进行活化反应,反应结束后降温,然后向反应器中加水,在搅拌下对反应物料进行稀释,得到粗活化浆液。
优选地,步骤(2)所述硫酸所含纯硫酸的质量与步骤(2)所述预处理废催化剂粉体的质量比为(1-5):1,例如可以是1:1、2:1、3:1、4:1或5:1,优选为(2-4):1。
优选地,步骤(2)所述活化处理的温度为130-180℃,例如可以是130℃、140℃、150℃、160℃、170℃或180℃,优选为140-170℃。
优选地,步骤(2)所述活化处理的时间为10-200min,例如可以是10min、20min、30min、40min、50min、60min、70min、80min、90min、100min、110min、120min、130min、140min、150min、160min、170min、180min、190min或200min,优选为30-180min。
本发明通过控制活化处理的条件,可将预处理废催化剂粉体中大部分的Ti、W组分溶解至液相,其中钛元素与钨元素的浸出率可以达到80%以上。
优选地,步骤(2)所述降温后的温度为80-120℃,例如可以是80℃、90℃、100℃、110℃或120℃,优选为90-120℃。
优选地,步骤(2)所述稀释为用水稀释。
优选地,步骤(2)所述稀释用水的质量与步骤(2)所述预处理废催化剂粉体的质量比为(7-15):1,例如可以是7:1、8:1、9:1、10:1、11:1、12:1、13:1、14:1或15:1,优选为(8-12):1。
优选地,步骤(3)所述去除玻璃纤维的方法包括过滤和/或水力旋流。
粗活化浆液中的液相成分主要是游离态硫酸和Ti、W的硫酸盐,固相主要为未反应的废催化剂颗粒和玻璃纤维等杂质。基于两者颗粒尺寸的差异,将粗活化浆液经过200-500目筛网实现两者的分离。未反应的催化剂颗粒和活化液一起穿过筛网作为净化活化浆液备用,而颗粒较大的玻纤则被截留。另外,基于未反应的废催化剂颗粒和玻璃纤维沉降性能的不同,也可以采用水力旋流的方法,底流经过过滤后得到的液相与溢流混合作为净化活化浆液。两种方法可根据产品要求分别使用或结合使用。
优选地,所述过滤的滤网目数为200-500目,例如可以是200目、250目、300目、350目、400目、450目或500目,优选为250-400目。
优选地,步骤(4)所述加热处理的温度为80-150℃,例如可以是80℃、90℃、100℃、110℃、120℃、130℃、140℃或150℃,优选为80-140℃。
优选地,步骤(4)所述加热处理的时间为1-6h,例如可以是1h、2h、3h、4h、5h或6h,优选为1-6h。
将净化活化浆液加入至反应釜中,在80-150℃的条件下反应1-6h。净化活化浆液中,Ti、W组分的硫酸盐发生反应生成偏钛酸与偏钨酸,重新转化为固相,净化活化浆液中Ti、W的反应转化率超过90%。
优选地,步骤(5)所述滤液浓缩后返回至步骤(2)用于活化处理步骤(1)所得预处理废催化剂粉体。本领域的技术人员应当清楚,所述滤液浓缩滤液至滤液硫酸浓度为68-90wt%,浓缩后的滤液可以用于步骤(2)活化处理步骤(1)所得预处理废催化剂粉体。
优选地,步骤(6)所述煅烧处理的温度为400-700℃,例如可以是400℃、450℃、500℃、550℃、600℃、650℃、700℃或720℃,优选为450-650℃。
优选地,步骤(6)所述煅烧处理的时间为0.5-6h,例如可以是0.5h、1h、2h、3h、4h、5h或6h,优选为1-3h。
作为本申请提供的优选技术方案,所述方法包括如下步骤:
(1)废弃SCR脱硝催化剂经过筛分后加入到质量分数为0.3-15wt%的稀硫酸中,在超声条件下浸泡,烘干、研磨后得到预处理废催化剂粉体,所述预处理废催化剂粉体的粒径为100-400目;
(2)使用浓度为68-90wt%的硫酸,130-180℃活化处理步骤(1)所得预处理废催化剂粉体10-200min,反应结束后,降温至80-120℃,在搅拌下用水稀释,得到粗活化浆液,所述硫酸所含纯硫酸的质量与所述预处理废催化剂粉体的质量比为(1-5):1,所述稀释用水的质量与所述预处理废催化剂粉体的质量比为(7-15):1;
(3)200-500目的滤网过滤步骤(2)所得粗活化浆液以去除玻璃纤维,得到净化活化浆液;
(4)80-150℃下加热处理步骤(3)所得净化活化浆液1-6h,得到重构浆料;
(5)过滤步骤(4)所得重构浆料,得到固相产物与滤液,滤液经过浓缩后用于活化处理步骤(1)所得预处理废催化剂粉体;
(6)依次对步骤(5)所得固相产物进行洗涤、干燥与煅烧处理,得到钛钨粉产品,所述煅烧的温度为400-700℃,所述煅烧的时间为0.5-6h。
第二方面,本发明还提供了如第一方面所述的方法制备得到的钛钨粉用于制备SCR脱销催化剂的用途。
与现有技术相比,本发明至少具有以下有益效果:
(1)本发明所述的一种废弃SCR脱硝催化剂回收制备钛钨粉的方法能够将破碎的、不可再生的废SCR脱硝催化剂转化为钛钨粉,整体工艺过程简单,成本低廉,产品附加值高,避免了分步提取Ti、W金属组分所造成的工艺流程复杂、成本高、酸碱交替使用的问题。
(2)本发明所采用的工艺能够直接得到钛钨粉产品,可完全替代新鲜钛钨粉用于SCR催化剂的生产,实现了废催化剂的闭路循环利用。
附图说明
图1是本发明实施例1提供的一种废弃SCR脱硝催化剂回收制备钛钨粉的方法的流程图。
具体实施方式
为便于理解本发明,本发明列举实施例如下。本领域技术人员应该明了,所述实施例仅仅是帮助理解本发明,不应视为对本发明的具体限制。
本发明提供的具体实施方式中,所处理的废弃SCR脱硝催化剂筛分除灰后主要成分如表1所示:
表1
实施例1
本实施例提供了一种废弃SCR脱硝催化剂回收制备钛钨粉的方法,所述方法的工艺流程如图1所示,所述方法包括如下步骤:
(1)废弃SCR脱硝催化剂经过筛分后加入到质量分数为0.5wt%的稀硫酸中,在超声条件下浸泡,烘干、研磨后得到预处理废催化剂粉体,所述预处理废催化剂粉体的粒径为100目;
(2)使用浓度为70wt%的硫酸,170℃、机械搅拌下活化处理步骤(1)所得预处理废催化剂粉体180min,反应结束后,降温至120℃,在搅拌下用水稀释,得到粗活化浆液,所述硫酸所含纯硫酸的质量与所述预处理废催化剂粉体的质量比为4:1,所述稀释用水的质量与所述预处理废催化剂粉体的质量比为15:1;
(3)200目的滤网过滤步骤(2)所得粗活化浆液以去除玻璃纤维,得到净化活化浆液;
(4)140℃下加热处理步骤(3)所得净化活化浆液6h,得到重构浆料;
(5)过滤步骤(4)所得重构浆料,得到固相产物与滤液,浓缩滤液至硫酸的质量分数为70wt%,浓缩后的滤液返回至步骤(2)用于活化处理步骤(1)所得预处理废催化剂粉体;
(6)依次对步骤(5)所得固相产物进行洗涤、干燥与煅烧处理,得到钛钨粉产品,所述煅烧的温度为400℃,所述煅烧的时间为6h。
本实施制备得到的钛钨粉产品主要指标如表2所示:
表2
项目 | 产品 |
TiO<sub>2</sub>含量/wt% | 89.4 |
晶型 | 锐钛型 |
WO<sub>2</sub>含量/wt% | 5.2 |
SiO<sub>2</sub>含量/wt% | 2.3 |
SO<sub>4</sub><sup>2-</sup>含量/wt% | 1.8 |
Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>含量/ppm | 60 |
Na<sub>2</sub>O含量/ppm | 40 |
K<sub>2</sub>O含量/ppm | 50 |
D<sub>50</sub>/um | 1.4 |
D<sub>90</sub>/um | 4.3 |
比表面积/m<sup>2</sup>/g | 84 |
实施例2
本实施例提供了一种废弃SCR脱硝催化剂回收制备钛钨粉的方法,所述方法包括如下步骤:
(1)废弃SCR脱硝催化剂经过筛分后加入到质量分数为5wt%的稀硫酸中,在超声条件下浸泡,烘干、研磨后得到预处理废催化剂粉体,所述预处理废催化剂粉体的粒径为200目;
(2)使用浓度为80wt%的硫酸,150℃、机械搅拌下活化处理步骤(1)所得预处理废催化剂粉体10min,反应结束后,降温至90℃,在搅拌下用水稀释,得到粗活化浆液,所述硫酸所含纯硫酸的质量与所述预处理废催化剂粉体的质量比为3:1,所述稀释用水的质量与所述预处理废催化剂粉体的质量比为10:1;
(3)将步骤(2)所得粗活化浆液通入水力旋流器,底流经过过滤后得到的液相与溢流混合作为净化活化浆液。
(4)110℃下加热处理步骤(3)所得净化活化浆液3h,得到重构浆料;
(5)过滤步骤(4)所得重构浆料,得到固相产物与滤液,浓缩滤液至滤液硫酸的质量分数为80wt%,浓缩后的滤液返回至步骤(2)用于活化处理步骤(1)所得预处理废催化剂粉体;
(6)依次对步骤(5)所得固相产物进行洗涤、干燥与煅烧处理,得到钛钨粉产品,所述煅烧的温度为500℃,所述煅烧的时间为2h。
本实施制备得到的钛钨粉产品主要指标如表3所示:
表3
项目 | 产品 |
TiO<sub>2</sub>含量/wt% | 89.9 |
晶型 | 锐钛型 |
WO<sub>2</sub>含量/wt% | 5.1 |
SiO<sub>2</sub>含量/wt% | 1.9 |
SO<sub>4</sub><sup>2-</sup>含量/wt% | 1.5 |
Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>含量/ppm | 30 |
Na<sub>2</sub>O含量/ppm | 50 |
K<sub>2</sub>O含量/ppm | 20 |
D<sub>50</sub>/um | 1.3 |
D<sub>90</sub>/um | 4.8 |
比表面积/m<sup>2</sup>/g | 91 |
实施例3
本实施例提供了一种废弃SCR脱硝催化剂回收制备钛钨粉的方法,所述方法包括如下步骤:
(1)废弃SCR脱硝催化剂经过筛分后加入到质量分数为10wt%的稀硫酸中,在超声条件下浸泡,烘干、研磨后得到预处理废催化剂粉体,所述预处理废催化剂粉体的粒径为300目;
(2)使用浓度为85wt%的硫酸,140℃、机械搅拌下活化处理步骤(1)所得预处理废催化剂粉体30min,反应结束后,降温至100℃,在搅拌下用水稀释,得到粗活化浆液,所述硫酸所含纯硫酸的质量与所述预处理废催化剂粉体的质量比为2:1,所述稀释用水的质量与所述预处理废催化剂粉体的质量比为8:1;
(3)400目的滤网过滤步骤(2)所得粗活化浆液以去除玻璃纤维,得到净化活化浆液;
(4)80℃下加热处理步骤(3)所得净化活化浆液1h,得到重构浆料;
(5)过滤步骤(4)所得重构浆料,得到固相产物与滤液,浓缩滤液至滤液硫酸的质量分数为85wt%,浓缩后的滤液返回至步骤(2)用于活化处理步骤(1)所得预处理废催化剂粉体;
(6)依次对步骤(5)所得固相产物进行洗涤、干燥与煅烧处理,得到钛钨粉产品,所述煅烧的温度为700℃,所述煅烧的时间为0.5h。
本实施制备得到的钛钨粉产品主要指标如表4所示:
表4
项目 | 产品 |
TiO<sub>2</sub>含量/wt% | 91.5 |
晶型 | 锐钛型 |
WO<sub>2</sub>含量/wt% | 5.3 |
SiO<sub>2</sub>含量/wt% | 1 |
SO<sub>4</sub><sup>2-</sup>含量/wt% | 1.5 |
Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>含量/ppm | 10 |
Na<sub>2</sub>O含量/ppm | 20 |
K<sub>2</sub>O含量/ppm | 10 |
D<sub>50</sub>/um | 1.2 |
D<sub>90</sub>/um | 4.3 |
比表面积/m<sup>2</sup>/g | 93 |
实施例4
本实施例提供了一种废弃SCR脱硝催化剂回收制备钛钨粉的方法,所述方法包括如下步骤:
(1)废弃SCR脱硝催化剂经过筛分后加入到质量分数为15wt%的稀硫酸中,在超声条件下浸泡,烘干、研磨后得到预处理废催化剂粉体,所述预处理废催化剂粉体的粒径为150目;
(2)使用浓度为68wt%的硫酸,130℃、机械搅拌下活化处理步骤(1)所得预处理废催化剂粉体200min,反应结束后,降温至80℃,在搅拌下用水稀释,得到粗活化浆液,所述硫酸所含纯硫酸的质量与所述预处理废催化剂粉体的质量比为1:1,所述稀释用水的质量与所述预处理废催化剂粉体的质量比为12:1;
(3)250目的滤网过滤步骤(2)所得粗活化浆液以去除玻璃纤维,得到净化活化浆液;
(4)100℃下加热处理步骤(3)所得净化活化浆液4h,得到重构浆料;
(5)过滤步骤(4)所得重构浆料,得到固相产物与滤液,浓缩滤液至滤液硫酸的质量分数为68wt%,浓缩后的滤液返回至步骤(2)用于活化处理步骤(1)所得预处理废催化剂粉体;
(6)依次对步骤(5)所得固相产物进行洗涤、干燥与煅烧处理,得到钛钨粉产品,所述煅烧的温度为450℃,所述煅烧的时间为3h。
本实施制备得到的钛钨粉产品主要指标如表5所示:
表5
实施例5
本实施例提供了一种废弃SCR脱硝催化剂回收制备钛钨粉的方法,所述方法包括如下步骤:
(1)废弃SCR脱硝催化剂经过筛分后加入到质量分数为0.3wt%的稀硫酸中,在超声条件下浸泡,烘干、研磨后得到预处理废催化剂粉体,所述预处理废催化剂粉体的粒径为400目;
(2)使用浓度为90wt%的硫酸,180℃、机械搅拌下活化处理步骤(1)所得预处理废催化剂粉体90min,反应结束后,降温至110℃,在搅拌下用水稀释,得到粗活化浆液,所述硫酸所含纯硫酸的质量与所述预处理废催化剂粉体的质量比为5:1,所述稀释用水的质量与所述预处理废催化剂粉体的质量比为7:1;
(3)500目的滤网过滤步骤(2)所得粗活化浆液以去除玻璃纤维,得到净化活化浆液;
(4)150℃下加热处理步骤(3)所得净化活化浆液2h,得到重构浆料;
(5)过滤步骤(4)所得重构浆料,得到固相产物与滤液,浓缩滤液至滤液中硫酸的质量分数为90wt%时,浓缩后的滤液返回至步骤(2)用于活化处理步骤(1)所得预处理废催化剂粉体;
(6)依次对步骤(5)所得固相产物进行洗涤、干燥与煅烧处理,得到钛钨粉产品,所述煅烧的温度为650℃,所述煅烧的时间为1h。
本实施制备得到的钛钨粉产品主要指标如表6所示:
表6
项目 | 产品 |
TiO<sub>2</sub>含量/wt% | 91.7 |
晶型 | 锐钛型 |
WO<sub>2</sub>含量/wt% | 5.1 |
SiO<sub>2</sub>含量/wt% | 0.8 |
SO<sub>4</sub><sup>2-</sup>含量/wt% | 1.7 |
Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>含量/ppm | 10 |
Na<sub>2</sub>O含量/ppm | 10 |
K<sub>2</sub>O含量/ppm | 15 |
D<sub>50</sub>/um | 1.5 |
D<sub>90</sub>/um | 3.8 |
比表面积/m<sup>2</sup>/g | 95 |
实施例6
本实施例提供了一种废弃SCR脱硝催化剂回收制备钛钨粉的方法,所述方法除步骤(2)所述活化处理的温度为120℃外,其余均与实施例1相同。
表7
项目 | 产品 |
TiO<sub>2</sub>含量/wt% | 89.4 |
晶型 | 锐钛型 |
WO<sub>2</sub>含量/wt% | 5.2 |
SiO<sub>2</sub>含量/wt% | 2.3 |
SO<sub>4</sub><sup>2-</sup>含量/wt% | 1.8 |
Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>含量/ppm | 60 |
Na<sub>2</sub>O含量/ppm | 40 |
K<sub>2</sub>O含量/ppm | 50 |
D<sub>50</sub>/um | 1.4 |
D<sub>90</sub>/um | 4.3 |
比表面积/m<sup>2</sup>/g | 68 |
测定废弃SCR脱硝催化剂以及实施例1-6提供的钛钨粉产品中Ti与W的含量,可以得到Ti与W的回收率,具体的回收率数据如表8所示:
表8
分析表8中的数据可知,应用实施例1-6所提供的回收制备钛钨粉的方法,废弃SCR脱硝催化剂中钛、钨的回收率大于90%;比较实施例6与实施例1-5可知,活化处理的温度下降会使废弃SCR脱硝催化剂中钛、钨的回收率降低,同时,会造成比表面积的减小。
分析表2-6中的数据可知,应用实施例1-5所提供的回收制备钛钨粉的方法制备得到的钛钨粉产品,比表面积高于80m2/g,钛钨粉产品中二氧化钛的晶型为锐钛型;比较表1与表2-6可知,应用实施例1-5所提供的回收制备钛钨粉的方法制备得到的钛钨粉产品中Fe、Na与K的含量较低,满足行业标准要求。
综上,本发明提供的回收制备钛钨粉的方法,能够有效回收废弃SCR脱硝催化剂中的钛、钨元素,钛、钨元素的回收率均可大于90%,且由本发明提供的回收制备钛钨粉的方法制备得到的钛钨粉产品比表面积大,二氧化钛晶型为锐钛型,Fe、Na与K等催化剂毒害组分低,满足钛钨粉行业标准,实现了废弃SCR催化剂钛、钨有价元素的全量化高效利用。
申请人声明,本发明通过上述实施例来说明本发明的详细方法,但本发明并不局限于上述详细方法,即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了,对本发明的任何改进,对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等,均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (25)
1.一种废弃SCR脱硝催化剂回收制备钛钨粉的方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:
(1)预处理废弃SCR脱硝催化剂,得到预处理废催化剂粉体;
(2)使用硫酸活化处理步骤(1)所得预处理废催化剂粉体,降温、稀释后,得到粗活化浆液;所述活化处理的温度为130-180℃;
(3)去除步骤(2)所得粗活化浆液中的玻璃纤维,得到净化活化浆液;
(4)加热处理步骤(3)所得净化活化浆液,得到重构浆料;
(5)过滤步骤(4)所得重构浆料,得到固相产物与滤液;
(6)依次对步骤(5)所得固相产物进行洗涤、干燥与煅烧处理,得到钛钨粉产品;
所述步骤(1)所述预处理包括如下步骤:步骤(1)所述废弃SCR脱硝催化剂经过筛分后加入到稀硫酸中,在超声条件下浸泡,烘干、研磨后得到预处理废催化剂粉体;所述稀硫酸的质量分数为0.3-15wt%;
步骤(2)所述硫酸的浓度为70-85wt%;所述硫酸所含纯硫酸的质量与步骤(2)所述预处理废催化剂粉体的质量比为(1-5):1;
步骤(3)所述去除玻璃纤维的方法包括过滤和/或水力旋流;所述过滤的滤网目数为200-500目。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述稀硫酸的质量分数为0.5-10wt%。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述预处理废催化剂粉体的粒径为100-400目。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述预处理废催化剂粉体的粒径为150-300目。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(2)所述硫酸所含纯硫酸的质量与步骤(2)所述预处理废催化剂粉体的质量比为(2-4):1。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(2)所述活化处理的温度为140-170℃。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(2)所述活化处理的时间为10-200min。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,步骤(2)所述活化处理的时间为30-180min。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(2)所述降温后的温度为80-120℃。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,步骤(2)所述降温后的温度为90-120℃。
11.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(2)所述稀释为用水稀释。
12.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(2)所述稀释用水的质量与步骤(2)所述预处理废催化剂粉体的质量比为(7-15):1。
13.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(2)所述稀释用水的质量与步骤(2)所述预处理废催化剂粉体的质量比为(8-12):1。
14.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述过滤的滤网目数为250-400目。
15.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(4)所述加热处理的温度为80-150℃。
16.根据权利要求15所述的方法,其特征在于,步骤(4)所述加热处理的温度为80-140℃。
17.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(4)所述加热处理的时间为1-6h。
18.根据权利要求17所述的方法,其特征在于,步骤(4)所述加热处理的时间为2-4h。
19.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(5)所述滤液浓缩后返回至步骤(2)用于活化处理步骤(1)所得预处理废催化剂粉体。
20.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(6)所述煅烧处理的温度为400-700℃。
21.根据权利要求20所述的方法,其特征在于,步骤(6)所述煅烧处理的温度为450-650℃。
22.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(6)所述煅烧处理的时间为0.5-6h。
23.根据权利要求22所述的方法,其特征在于,步骤(6)所述煅烧处理的时间为1-3h。
24.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:
(1)废弃SCR脱硝催化剂经过筛分后加入到质量分数为0.3-15wt%的稀硫酸中,在超声条件下浸泡,烘干、研磨后得到预处理废催化剂粉体,所述预处理废催化剂粉体的粒径为100-400目;
(2)使用浓度为68-90wt%的硫酸,130-180℃活化处理步骤(1)所得预处理废催化剂粉体10-200min,反应结束后,降温至80-120℃,在搅拌下用水稀释,得到粗活化浆液,所述硫酸所含纯硫酸的质量与所述预处理废催化剂粉体的质量比为(1-5):1,所述稀释用水的质量与所述预处理废催化剂粉体的质量比为(7-15):1;
(3)200-500目的滤网过滤步骤(2)所得粗活化浆液以去除玻璃纤维,得到净化活化浆液;
(4)80-150℃下加热处理步骤(3)所得净化活化浆液1-6h,得到重构浆料;
(5)过滤步骤(4)所得重构浆料,得到固相产物与滤液,滤液经过浓缩后用于活化处理步骤(1)所得预处理废催化剂粉体;
(6)依次对步骤(5)所得固相产物进行洗涤、干燥与煅烧处理,得到钛钨粉产品,所述煅烧的温度为400-700℃,所述煅烧的时间为0.5-6h。
25.一种如权利要求1-24任一项所述的废弃SCR脱硝催化剂回收制备钛钨粉的方法制备得到的钛钨粉用于制备SCR脱硝催化剂的用途。
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