CN112553469B - 从氢氧化钠废液中分离钒、钨和砷的方法及应用 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种从氢氧化钠废液中分离钒、钨和砷的方法及应用，分离方法通过一次浓缩结晶和两次苛化反应，并使第一次苛化反应碱浓度高于第二次苛化反应碱浓度，根据不同碱浓度下溶解度不同完成各元素梯度沉淀，将钒元素和砷元素沉淀析出于一次沉淀物中、钨元素沉淀析出于二次沉淀物中，完成砷元素、钒元素与钨元素的分离，分离方法简单、分离率高，应用范围广。钨元素的分离率大于95%、钒元素的分离率大于90%，便于将分离出来的钨元素和钒元素回收利用，砷元素的分离率大于98%。将处理过废旧SCR脱硝催化剂的氢氧化钠废液采用本申请中的分离方法处理，可提高废旧SCR脱硝催化剂中的有价元素的回收率以及避免砷元素排放至外部环境中，节能环保。

Description

从氢氧化钠废液中分离钒、钨和砷的方法及应用
技术领域
本申请涉及二次资源利用技术领域，尤其涉及一种从氢氧化钠废液中分离钒、钨和砷的方法及应用。
背景技术
在燃煤电厂中，脱硝用SCR催化剂随着运行时间的增加，因活性组分中毒、老化等原因脱硝活性逐渐下降，当活性低于设计失活阈值时，必须依次逐层进行更换。目前，商用SCR脱硝催化剂为钒元素钛系催化剂，其主要组分包括80~85wt%TiO2、0.5%~1wt%V2O5、4~10wt%WO3，以及SiO2、Al2O3等结构辅助成分。废旧SCR脱硝催化剂中含有的V、W以及使用过程吸附的Fe、As、Pb等重金属会对环境造成严重危害。同时，催化剂中V、W和Ti等有价金属资源得不到有效利用，将造成资源的巨大浪费。
目前废旧SCR脱硝催化剂的回收方法主要集中在钒元素、钨元素、钛元素的回收及二氧化钛载体回收利用上。相关技术中废旧SCR脱硝催化剂的回收方法可归纳为如下几种：第一，用NaOH溶液加压浸出从废弃SCR催化剂中回收V、W，添加Na2CO3作为助剂，得到的含V、W的混合浸出液可不经分离直接用于制备其他催化材料；第二，废弃SCR催化剂经过清洗除尘、粉碎研磨等预处理后，加入浓硫酸酸解得到硫酸氧钛浓溶液，加水稀释，然后经过絮凝、压滤、水解、过滤和焙烧等工艺制得TiO2制品。V和W元素则进入絮凝后的固体中，经分离工艺进行处理；第三，采用硫酸或草酸等作为溶剂提取回收废SCR催化剂中的V和W，通常结合溶剂萃取法、沉淀法、离子交换法等实现V和W的进一步分离和回收。第四，废SCR脱硝催化剂与固体碱混合高温焙烧，使其中的V2O5和WO3转变成水溶性的钒元素酸盐和钨元素酸盐，TiO2则转变为水溶性很低的钛酸盐，然后采用水浴浸出的方式分离出含V、W的溶液和钛酸盐沉淀，后续开展进一步V、W、Ti的分离回收工艺。
从目前的回收方法中可以看出，火法回收工艺往往会产生催化剂高温烧结和活性位点破坏等问题；湿法回收技术具有处理成分低、能耗低的特点，可实现催化剂中有价组分钒元素、钨元素、钛元素的充分回收再利用，但往往工艺流程较长。同时，废旧SCR催化剂中存在的砷元素与钒元素、钨元素、钛元素的分离效率低，将导致回收的目标产物TiO2和WO3中往往存在一定量砷元素难以脱除，通常再需要3-5次分离才能实现回用目的，处理过程中还会产生大量难处理的酸性废水。
因此，开发一种分离废旧SCR催化剂中钒元素、钨元素、砷元素的方法，对于解决废SCR催化剂的回收再利用问题具有重要的现实意义。
发明内容
本申请提供一种从氢氧化钠废液中分离钒、钨和砷的方法及应用，能够从氢氧化钠废液中将钒元素、钨元素、砷元素进行分离。
第一方面，本申请实施例提供的从氢氧化钠废液中分离钒、钨和砷的方法，包括如下步骤：
将含钒酸根离子、钨酸根离子和砷酸根离子的氢氧化钠废液蒸发浓缩，获得碱处理结晶。
采用去离子水溶解所述碱处理结晶，并通过去离子水调控氢氧化钠的浓度至浓度范围为50g/L-200g/L的第一预设浓度，获得一次处理液。
根据所述一次处理液中的钠离子摩尔量，向所述一次处理液中加入Ca(OH)2进行第一次苛化反应，过滤获得一次苛化滤液和含有砷元素与钒元素的一次沉淀物。具体地，砷酸根离子与Ca(OH)2反应可生成砷酸钙沉淀析出，钒酸根离子与Ca(OH)2反应可生成钒酸钙沉淀析出。其中，向所述一次处理液中加入的Ca(OH)2摩尔量为所述一次处理液中钠离子摩尔量的0.1-2倍。
采用去离子水调控所述一次苛化滤液中氢氧化钠的浓度至浓度范围为20 g/L-150g/L的第二预设浓度，获得二次处理液，且所述第二预设浓度低于所述第一预设浓度。
取样检测获得所述二次处理液中钨元素摩尔量，根据所述二次处理液中的钨酸根离子摩尔量，向所述二次处理液中加入Ca(OH)2进行第二次苛化反应，过滤获得含有钨元素的二次沉淀物，具体地，钨酸根离子与Ca(OH)2反应可生成钨酸钙沉淀析出，从而完成钒、钨和砷的分离。其中，向所述二次处理液中加入的Ca(OH)2摩尔量为所述二次处理液中钨元素摩尔量的0.2-2.5倍。
本申请实施例中所述的氢氧化钠废液为可为将待处理物质（例如废旧SCR脱硝催化剂）放于已知氢氧化钠含量的溶液中处理后所得的氢氧化钠废液。
在对氢氧化钠废液蒸发浓缩前，还可包括对氢氧化钠废液取样检测分别获得钒酸根离子、钨酸根离子、砷酸根离子、氢氧根离子以及钠离子的浓度，以根据钒酸根离子、钨酸根离子、砷酸根离子、氢氧根离子以及钠离子的浓度调控浓缩后的浓缩液的浓度，并降温调控结晶温度使钒酸钠、钨酸钠、砷酸钠和氢氧化钠结晶析出，提高结晶析出率。
本申请实施例中提供的从氢氧化钠废液中分离钒、钨和砷的方法，先通过对氢氧化钠废液蒸发浓缩和降温结晶处理，使钒酸根离子、钨酸根离子和砷酸根离子结晶获得碱处理结晶。然后溶解碱处理结晶，并通过调节体系中氢氧化钠的浓度，并根据钠元素和钨元素的含量来分别对应添加Ca(OH)2用量进行两次苛化反应，分步将钒酸根离子、钨酸根离子和砷酸根离子以钒酸钙、钨酸钙和砷酸钙沉淀析出。
另外，钒酸钙和砷酸钙于较高碱浓度条件下沉淀率高、钨酸钙于较低碱浓度条件下沉淀率高，通过调控第一预设浓度高于二预设浓度，可实现先沉淀分离钒酸钙和砷酸钙、再沉淀分离钨酸钙，有效提高沉淀率，便于实验操作，同时还便于提高二次沉淀物中钨酸钙的纯度，节省对钨元素这种有价元素的后续回收处理工艺。
在一些示例性的实施例中，所述蒸发浓缩过程中，取预设体积的所述氢氧化钠废液，将所述氢氧化钠废液蒸发浓缩至预设质量浓度后，降温结晶，所述预设质量浓度范围为15 wt.%-50 wt.%，例如可以是15wt.%、20wt.%、25wt.%、28wt.%、33wt.% 、42wt.%或50wt.%等。优选为25wt.%-40wt.%。
在一些示例性的实施例中，预设质量浓度根据钒酸根离子、钨酸根离子、砷酸根离子和氢氧化钠的质量总和与浓缩液的体积之比获得。
在一些示例性的实施例中，降温结晶温度范围为40℃-60℃。
基于上述实施例中的蒸发浓缩结晶方法，氢氧化钠废液中钒元素、钨元素和砷元素的结晶率可达到90%以上。
在一些示例性的实施例中，所述第一预设浓度范围为50g/L-200g/L，例如可以是50g/L、60g/L、82g/L、120g/L、175g/L或200g/L；优选为60g/L-120g/L。
在一些示例性的实施例中，向所述一次处理液中加入的Ca(OH)2摩尔量为所述一次处理液中钠离子摩尔量的0.1-2倍，例如可以是0.1倍、0.3倍、0.7倍、1.3倍、1.5倍或2倍；优选为0.5-1倍。
在第一次苛化反应中，根据钠离子摩尔量调控Ca(OH)2的加入量，可实现体系中钒酸根离子、砷酸根离子以及因吸收空气中二氧化碳而产生的碳酸根离子的苛化，生成钒酸钙、砷酸钙和碳酸钙沉淀于一次沉淀物中，提高砷元素与钒元素的分离率，降低一次苛化滤液中的含杂量，便于提高后续钨元素的分离率和分离纯度。后续工艺中可继续对一次沉淀物中的钒酸钙、砷酸钙和碳酸钙分离。基于上述实施例，钒酸根离子和砷酸根离子的沉淀较为完全，可实现体系中砷元素的分离率大于98%、钒元素的分离率大于90%。
在一些示例性的实施例中，所述第二预设浓度范围为20g/L-150g/L，例如可以是20g/L、42g/L、70g/L、95g/L、115g/L、140g/L或150g/L等；优选为40g/L-80g/L。
在一些示例性的实施例中，所述方法还包括取样检测获得所述二次处理液中钨元素摩尔量；向所述二次处理液中加入的Ca(OH)2摩尔量为所述二次处理液中钨元素摩尔量的0.2-2.5倍，例如可以是0.2倍、0.4倍、0.8倍、1.3倍、1.6倍、2.3倍或2.5倍等，优选为0.8-1.5倍。
基于上述实施例，在第二次苛化反应中，钨酸根离子的沉淀较为完全，可实现体系中钨元素的分离率大于95%。
在一些示例性的实施例中，所述方法还包括获得所述二次沉淀物后，对所述二次沉淀物水清洗、干燥，获得白钨矿。
第二方面，本申请实施例还提供如上所述的从氢氧化钠废液中分离钒、钨和砷的方法在回收废旧SCR脱硝催化剂碱处理废液工艺中的应用。采用氢氧化钠溶液处理废旧SCR脱硝催化剂，可有效将废旧SCR脱硝催化剂中的砷元素去除，并使砷元素溶于氢氧化钠废液中。
上述的应用中，优选地，废旧SCR脱硝催化剂包括但不限于蜂窝式SCR脱硝催化剂或板式SCR脱硝催化剂等。
优选地，将废旧SCR脱硝催化剂经除灰、研磨呈粉剂后，投入至预设含量的氢氧化钠溶液中进行浸碱热处理，冷却后过滤，获得处理过废旧SCR脱硝催化剂的氢氧化钠废液；将处理过废旧SCR脱硝催化剂的氢氧化钠废液采用如上所述的分离方法进行处理。
优选地，浸碱热处理条件为：
所述氢氧化钠溶液质量浓度范围为2%-5%；
所述氢氧化钠溶液与所述废旧SCR脱硝催化剂的质量比范围为2-8；
所述浸碱热处理温度范围为200℃-300℃；
所述浸碱热处理时间范围为0.5h-8h。
本申请提供一种从氢氧化钠废液中分离钒、钨和砷的方法，通过一次浓缩结晶和两次苛化反应，并使第一次苛化反应碱浓度高于第二次苛化反应碱浓度，根据不同碱浓度下溶解度不同完成各元素的梯度沉淀，将钒元素和砷元素沉淀析出于一次沉淀物中、钨元素沉淀析出于二次沉淀物中，完成砷元素、钒元素与钨元素的分离，无需采用加酸调节pH等产生废盐的分离方式，分离方法简单、分离率高。其中，氢氧化钠废液中钨元素的分离率大于95%、钒元素的分离率大于90%，可将分离出来的钨元素和钒元素回收利用，氢氧化钠废液中砷元素的分离率大于98%。将处理过废旧SCR脱硝催化剂的氢氧化钠废液采用本申请实施例中的分离方法处理，可提高废旧SCR脱硝催化剂中的有价元素的回收率，以及避免砷元素排放，节能环保。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请一种实施例中从氢氧化钠废液中分离钒、钨和砷的方法的流程图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
实施例1
本实施例提供了一种从氢氧化钠废液中分离钒、钨和砷的方法，所述方法包括如下步骤：
对氢氧化钠废液取样检测，分别获得氢氧化钠废液中钒酸根离子、钨酸根离子、砷酸根离子、氢氧根离子以及钠离子的浓度。
取预设体积的氢氧化钠废液，根据氢氧化钠废液中钒酸根离子、钨酸根离子、砷酸根离子、氢氧根离子以及钠离子的浓度进行蒸发浓缩获得质量浓度为25wt.%的浓缩液，将浓缩液降温结晶、过滤，获得碱处理结晶。
加入去离子水溶解碱处理结晶，并加去离子水调控溶解液中氢氧化钠浓度至第一预设浓度110g/L，获得一次处理液。
向一次处理液中加入Ca(OH)2进行第一次苛化反应，其中，加入的Ca(OH)2的摩尔量为一次处理液中钠离子摩尔量的0.3倍。第一次苛化反应结束后，过滤，获得一次苛化滤液和含有砷酸钙、钒酸钙和碳酸钙的一次沉淀物。
向一次苛化滤液中加入去离子水，调控一次苛化滤液中氢氧化钠的浓度至第二预设浓度55g/L，获得二次处理液。
取样检测获得二次处理液中钨元素的浓度，并获得二次处理液中钨元素的摩尔量。
根据二次处理液中钨元素的摩尔量，向所述二次处理液中加入Ca(OH)2进行第二次苛化反应，其中，加入的Ca(OH)2的摩尔量为二次处理液中钨酸根离子摩尔量的1.0倍，第二次苛化反应结束后，过滤，获得二次沉淀物。
对二次沉淀物采用去离子水清洗、干燥，获得白钨矿。
检测一次沉淀物中砷酸钙、钒酸钙的含量，根据检测获得的蒸发浓缩前的氢氧化钠废液中钒酸根离子和砷酸根离子的含量，计算获得砷元素的分离率为98.9%，钒元素的分离率为95.2%；
检测二次沉淀物中钨元素含量，根据检测获得的未处理前氢氧化钠废液中钨酸根离子的含量，计算获得钨元素的分离率为92%。
检测白钨矿中钒元素（以V2O5计）的含量为0.1%、WO3含量为86%，砷元素未检出。
实施例2
本实施例提供了一种从氢氧化钠废液中分离钒、钨和砷的方法，所述方法包括如下步骤：
对氢氧化钠废液取样检测，分别获得氢氧化钠废液中钒酸根离子、钨酸根离子、砷酸根离子、氢氧根离子以及钠离子的浓度。
取预设体积的氢氧化钠废液，根据氢氧化钠废液中钒酸根离子、钨酸根离子、砷酸根离子、氢氧根离子以及钠离子的浓度进行蒸发浓缩获得质量浓度为35wt.%的浓缩液，将浓缩液降温结晶、过滤，获得碱处理结晶。
加入去离子水溶解碱处理结晶，并加去离子水调控溶解液中氢氧化钠浓度至第一预设浓度150g/L，获得一次处理液。
向一次处理液中加入Ca(OH)2进行第一次苛化反应，其中，加入的Ca(OH)2的摩尔量为一次处理液中钠离子摩尔量的0.5倍。第一次苛化反应结束后，过滤，获得一次苛化滤液和含有砷酸钙、钒酸钙和碳酸钙的一次沉淀物。
向一次苛化滤液中加入去离子水，调控一次苛化滤液中氢氧化钠的浓度至第二预设浓度55g/L，获得二次处理液。
取样检测获得二次处理液中钨元素的浓度，并获得二次处理液中钨元素的摩尔量。
根据二次处理液中钨元素的摩尔量，向所述二次处理液中加入Ca(OH)2进行第二次苛化反应，其中，加入的Ca(OH)2的摩尔量为二次处理液中钨酸根离子摩尔量的1.1倍，第二次苛化反应结束后，过滤，获得二次沉淀物。
对二次沉淀物采用去离子水清洗、干燥，获得白钨矿。
检测一次沉淀物中砷酸钙、钒酸钙的含量，根据检测获得的蒸发浓缩前的氢氧化钠废液中钒酸根离子和砷酸根离子的含量，计算获得砷元素的分离率为99.0%，钒元素的分离率为93.4%；
检测二次沉淀物中钨元素含量，根据检测获得的未处理前氢氧化钠废液中钨酸根离子的含量，计算获得钨元素的分离率为95%。
检测白钨矿中钒元素（以V2O5计）的含量为0.05%、WO3含量为66%，砷元素未检出。
实施例3
本实施例提供了一种从氢氧化钠废液中分离钒、钨和砷的方法，所述方法包括如下步骤：
对氢氧化钠废液取样检测，分别获得氢氧化钠废液中钒酸根离子、钨酸根离子、砷酸根离子、氢氧根离子以及钠离子的浓度。
取预设体积的氢氧化钠废液，根据氢氧化钠废液中钒酸根离子、钨酸根离子、砷酸根离子、氢氧根离子以及钠离子的浓度进行蒸发浓缩获得质量浓度为35wt.%的浓缩液，将浓缩液降温结晶、过滤，获得碱处理结晶。
加入去离子水溶解碱处理结晶，并加去离子水调控溶解液中氢氧化钠浓度至第一预设浓度120g/L，获得一次处理液。
向一次处理液中加入Ca(OH)2进行第一次苛化反应，其中，加入的Ca(OH)2的摩尔量为一次处理液中钠离子摩尔量的0.2倍。第一次苛化反应结束后，过滤，获得一次苛化滤液和含有砷酸钙、钒酸钙和碳酸钙的一次沉淀物。
向一次苛化滤液中加入去离子水，调控一次苛化滤液中氢氧化钠的浓度至第二预设浓度55g/L，获得二次处理液。
取样检测获得二次处理液中钨元素的浓度，并获得二次处理液中钨元素的摩尔量。
根据二次处理液中钨元素的摩尔量，向所述二次处理液中加入Ca(OH)2进行第二次苛化反应，其中，加入的Ca(OH)2的摩尔量为二次处理液中钨酸根离子摩尔量的1.2倍，第二次苛化反应结束后，过滤，获得二次沉淀物。
对二次沉淀物采用去离子水清洗、干燥，获得白钨矿。
检测一次沉淀物中砷酸钙、钒酸钙的含量，根据检测获得的蒸发浓缩前的氢氧化钠废液中钒酸根离子和砷酸根离子的含量，计算获得砷元素的分离率为98.5%，钒元素的分离率为94.8%；
检测二次沉淀物中钨元素含量，根据检测获得的未处理前氢氧化钠废液中钨酸根离子的含量，计算获得钨元素的分离率为96%。
检测白钨矿中钒元素（以V2O5计）的含量为0.3%、WO3含量为68%，砷元素未检出。
对比例1
本实施例提供了一种从氢氧化钠废液中分离钒、钨和砷的方法，所述方法包括如下步骤：
对氢氧化钠废液取样检测，分别获得氢氧化钠废液中钒酸根离子、钨酸根离子、砷酸根离子、氢氧根离子以及钠离子的浓度。
取预设体积的氢氧化钠废液，根据氢氧化钠废液中钒酸根离子、钨酸根离子、砷酸根离子、氢氧根离子以及钠离子的浓度进行蒸发浓缩获得质量浓度为30wt.%的浓缩液，将浓缩液降温结晶、过滤，获得碱处理结晶。
加入去离子水溶解碱处理结晶，并加去离子水调控溶解液中氢氧化钠浓度至第一预设浓度30g/L，获得一次处理液。
向一次处理液中加入Ca(OH)2进行第一次苛化反应，其中，加入的Ca(OH)2的摩尔量为一次处理液中钠离子摩尔量的1.5倍。第一次苛化反应结束后，过滤，获得一次苛化滤液和含有砷酸钙、钒酸钙和碳酸钙的一次沉淀物。
向一次苛化滤液中加入去离子水，调控一次苛化滤液中氢氧化钠的浓度至第二预设浓度30g/L，获得二次处理液。
取样检测获得二次处理液中钨元素的浓度，并获得二次处理液中钨元素的摩尔量。
根据二次处理液中钨元素的摩尔量，向所述二次处理液中加入Ca(OH)2进行第二次苛化反应，其中，加入的Ca(OH)2的摩尔量为二次处理液中钨酸根离子摩尔量的3.0倍，第二次苛化反应结束后，过滤，获得二次沉淀物。
对二次沉淀物采用去离子水清洗、干燥，获得白钨矿。
检测一次沉淀物中砷酸钙、钒酸钙的含量，根据检测获得的蒸发浓缩前的氢氧化钠废液中钒酸根离子和砷酸根离子的含量，计算获得砷元素的分离率为70%，钒元素的分离率为58%；
检测二次沉淀物中钨元素含量，根据检测获得的未处理前氢氧化钠废液中钨酸根离子的含量，计算获得钨元素的分离率为80%。
检测白钨矿中钒元素（以V2O5计）的含量为2.5%、WO3含量为62%，砷元素（以As2O3计）含量为1.5%。
对比例2
本实施例提供了一种从氢氧化钠废液中分离钒、钨和砷的方法，所述方法包括如下步骤：
对氢氧化钠废液取样检测，分别获得氢氧化钠废液中钒酸根离子、钨酸根离子、砷酸根离子、氢氧根离子以及钠离子的浓度。
取预设体积的氢氧化钠废液，根据氢氧化钠废液中钒酸根离子、钨酸根离子、砷酸根离子、氢氧根离子以及钠离子的浓度进行蒸发浓缩获得质量浓度为60wt.%的浓缩液，将浓缩液降温结晶、过滤，获得碱处理结晶。
加入去离子水溶解碱处理结晶，并加去离子水调控溶解液中氢氧化钠浓度至第一预设浓度80g/L，获得一次处理液。
向一次处理液中加入Ca(OH)2进行第一次苛化反应，其中，加入的Ca(OH)2的摩尔量为一次处理液中钠离子摩尔量的2.5倍。第一次苛化反应结束后，过滤，获得一次苛化滤液和含有砷酸钙、钒酸钙和碳酸钙的一次沉淀物。
向一次苛化滤液中加入去离子水，调控一次苛化滤液中氢氧化钠的浓度至第二预设浓度10g/L，获得二次处理液。
取样检测获得二次处理液中钨元素的浓度，并获得二次处理液中钨元素的摩尔量。
根据二次处理液中钨元素的摩尔量，向所述二次处理液中加入Ca(OH)2进行第二次苛化反应，其中，加入的Ca(OH)2的摩尔量为二次处理液中钨酸根离子摩尔量的2.2倍，第二次苛化反应结束后，过滤，获得二次沉淀物。
对二次沉淀物采用去离子水清洗、干燥，获得白钨矿。
检测一次沉淀物中砷酸钙、钒酸钙的含量，根据检测获得的蒸发浓缩前的氢氧化钠废液中钒酸根离子和砷酸根离子的含量，计算获得砷元素的分离率为62%，钒元素的分离率为75%；
检测二次沉淀物中钨元素含量，根据检测获得的未处理前氢氧化钠废液中钨酸根离子的含量，计算获得钨元素的分离率为70%。
检测白钨矿中钒元素（以V2O5计）的含量为2.6%、WO3含量为58%，砷元素（以As2O3计）含量为1.5%。
综合上述实施例和对比例可以看出，本申请实施例中的分离方法，可有效将钒酸根离子、钨酸根离子、砷酸根离子从氢氧化钠废液中分离出，氢氧化钠废液中钨元素的分离率大于95%、钒元素的分离率大于90%以及砷元素的分离率大于98%；获得的白钨矿中WO3含量大于65%，且无砷元素检出本申请实施例中的分离方法，操作简单、分离条件温和，适用范围广。
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 (4)

1.一种从氢氧化钠废液中分离钒、钨和砷的方法，其特征在于，分离方法包括如下步骤：
将含钒酸根离子、钨酸根离子和砷酸根离子的氢氧化钠废液蒸发浓缩，获得碱处理结晶；
采用去离子水溶解所述碱处理结晶，并通过去离子水调控氢氧化钠的浓度至浓度范围为50g/L-200g/L的第一预设浓度，获得一次处理液；
根据所述一次处理液中的钠离子摩尔量，向所述一次处理液中加入Ca(OH)2进行第一次苛化反应，过滤获得一次苛化滤液和含有砷元素与钒元素的一次沉淀物；其中，向所述一次处理液中加入的Ca(OH)2摩尔量为所述一次处理液中钠离子摩尔量的0.1-2倍；
采用去离子水调控所述一次苛化滤液中氢氧化钠的浓度至浓度范围为20 g/L-150g/L的第二预设浓度，获得二次处理液，且所述第二预设浓度低于所述第一预设浓度；
取样检测获得所述二次处理液中钨元素摩尔量，根据所述二次处理液中的钨元素摩尔量，向所述二次处理液中加入Ca(OH)2进行第二次苛化反应，过滤获得含有钨元素的二次沉淀物，完成钒、钨和砷的分离；其中，向所述二次处理液中加入的Ca(OH)2摩尔量为所述二次处理液中钨元素摩尔量的0.2-2.5倍。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述蒸发浓缩过程中，将所述氢氧化钠废液蒸发浓缩至预设质量浓度后，降温结晶，所述预设质量浓度范围为15 wt.%-50 wt.%。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括获得所述二次沉淀物后，对所述二次沉淀物水清洗、干燥，获得白钨矿。
4.权利要求1-3中任一项所述的从氢氧化钠废液中分离钒、钨和砷的方法在回收废旧SCR脱硝催化剂碱处理废液工艺中的应用。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113249595B (zh) * 2021-06-01 2021-09-28 中国科学院过程工程研究所 从废旧scr催化剂再生废碱液中回收钨的方法及应用
CN113430384A (zh) * 2021-07-12 2021-09-24 安徽思凯瑞环保科技有限公司 一种碱性浸出液蒸发冷冻分离钨钒循环回用碱液的方法
CN116443926A (zh) * 2023-05-19 2023-07-18 中国科学院过程工程研究所 一种从钒砷废液中选择性制备多钒酸铵的方法
CN117551879B (zh) * 2024-01-11 2024-03-29 中国科学院过程工程研究所 利用废scr催化剂回收钒钨的方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007032228A1 (ja) * 2005-09-16 2007-03-22 Mitsubishi Rayon Co., Ltd. モリブデンの回収方法及び触媒の製造方法
CN105714118A (zh) * 2016-03-01 2016-06-29 成都万里蓝环保科技有限公司 一种从废弃scr催化剂中提取回收钨、钒的工艺
CN106164304A (zh) * 2014-03-11 2016-11-23 韩国地质资源研究院 从脱硝废弃催化剂的浸出液中回收钒和钨的方法
CN106435182A (zh) * 2016-10-03 2017-02-22 北京工业大学 一种在碱性溶液中分离钨、钒的方法
CN107557584A (zh) * 2017-09-04 2018-01-09 河钢股份有限公司承德分公司 一种从含砷废弃硫酸催化剂中提钒除砷的方法
CN107739837A (zh) * 2017-11-01 2018-02-27 紫金铜业有限公司 一种铜冶炼高砷烟灰高效脱砷的方法
CN111689605A (zh) * 2020-04-09 2020-09-22 安徽思凯瑞环保科技有限公司 一种废scr催化剂再生过程中含钨钒的废水处理方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007032228A1 (ja) * 2005-09-16 2007-03-22 Mitsubishi Rayon Co., Ltd. モリブデンの回収方法及び触媒の製造方法
CN106164304A (zh) * 2014-03-11 2016-11-23 韩国地质资源研究院 从脱硝废弃催化剂的浸出液中回收钒和钨的方法
CN105714118A (zh) * 2016-03-01 2016-06-29 成都万里蓝环保科技有限公司 一种从废弃scr催化剂中提取回收钨、钒的工艺
CN106435182A (zh) * 2016-10-03 2017-02-22 北京工业大学 一种在碱性溶液中分离钨、钒的方法
CN107557584A (zh) * 2017-09-04 2018-01-09 河钢股份有限公司承德分公司 一种从含砷废弃硫酸催化剂中提钒除砷的方法
CN107739837A (zh) * 2017-11-01 2018-02-27 紫金铜业有限公司 一种铜冶炼高砷烟灰高效脱砷的方法
CN111689605A (zh) * 2020-04-09 2020-09-22 安徽思凯瑞环保科技有限公司 一种废scr催化剂再生过程中含钨钒的废水处理方法

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