CN113215419B - 一种从废scr脱硝催化剂提取有价元素的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开从废SCR脱硝催化剂提取有价元素的方法,包括:将催化剂粉末和钠化剂混合,加入水,搅拌混合均匀,再压制成块状混合料;将块状混合料在低温区干燥脱水,再在700℃~800℃的温度下焙烧,冷却至150℃~250℃时,与二段溶出液混合,固液分离后得到一段溶出液和一段溶出渣;将一段溶出渣与水混合,经固液分离后得到二段溶出液和二段溶出渣;将二氧化碳通入至一段溶出液,直至pH值小于9,在20℃以下结晶析出,经固液分离后得到碳酸氢钠和结晶母液;将结晶母液与弱碱性阴离子交换树脂接触,得到除钒后液和载钒树脂;将盐酸加入至除钒后液,使溶液pH值调整至3~5,得到钨钼负载树脂和高盐废水。
Description
技术领域
本发明涉及二次资源利用技术领域,具体涉及一种从废SCR脱硝催化剂提取钛、钨、钼、钒等有价元素的方法。
背景技术
能源是关乎国家安全和社会发展的重要基础。目前,煤炭在我国能源消费结构中占比超半数。煤炭、石油、天然气等物质燃烧过程中不可避免地产生氮氧化物(NOx)。2012年我国实施《火电厂大气污染物排放标准》(GB 13223—2011)。此后,选择性催化还原(Selective catalytic reduction,SCR)脱硝技术在火电厂普遍采用。随着生态文明建设的深入,水泥厂、燃油机、燃气锅炉、生物质锅炉等涉及高温燃烧的行业采用脱硝技术实现清洁生产是大势所趋。部分地区已制定了涉及面更广、NOx排放限值更低的地方标准。
SCR脱硝催化剂中最成熟、最广泛应用的是钒钛系催化剂。由于V2O5具有生物毒性,钒钛系废SCR催化剂属于危险固废,另一方面,钨、钼、钒、钛属于价值较高的稀有金属元素,其资源化利用近来成为研究热点。
目前,废SCR催化剂回收的方法有酸法和碱法两大类。对酸法而言,硫酸、盐酸、草酸体系选择性提钒的研究较多,但酸性溶液中WO3溶解度低,因而难以与TiO2分离。事实上,氯化法生产四氯化钛和硫酸法生产钛白粉过程中,均存在钒钛分离的机制和工序,因此,钛精矿允许钒在一定含量下存在。在硫酸法钛白工艺中钨与钛的走向一致,同时,在四氯化钛生产过程中钨的脱除机制尚未明确,因此,酸法所得的钨钛渣后期利用仍需解决钨钛分离的难题。
钨冶炼现有的碱法工艺体系能为废SCR催化剂的碱处理提供借鉴和支撑。相比而言,采用NaOH或Na2CO3为分解试剂的碱法处理技术可实现钨与钛的深度分离。碱法分解时TiO2能转化为钛酸钠,因此,NaOH或Na2CO3的用量要根据废催化剂钛含量确定,远大于钨浸出的化学计量比。NaOH溶液碱性强,对WO3溶解能力强,但极易吸收空气中CO2转化为Na2CO3。因此,碳酸化反应制约了NaOH分解法碱回收的效率。对碳酸钠分解法而言,碳酸钠溶液在空气中稳定。从浸出液中提钨并回收碳酸钠的研究较多,且在钨冶炼工业中成功实施。因此,从药剂价格以及过剩药剂回收的难易程度来看,碳酸钠分解法具有明显优势。
发明内容
本发明的目的是提供一种从废SCR脱硝催化剂提取有价元素的方法,旨在解决现有钒钛系废SCR脱硝催化剂难以高效回收的问题。
为实现上述目的,本发明提出的从废SCR脱硝催化剂提取有价元素的方法,包括以下步骤:
(1)将钒钛系废SCR脱硝催化剂粉末和钠化剂按比例混合,加入水和/或步骤(7)所得的高盐废水,搅拌混合均匀,再压制成块状混合料;其中,所述钒钛系废SCR脱硝催化剂的成分包括氧、钛、钨、钼和钒;所述钠化剂由氯化钠,和,碳酸钠和/或碳酸氢钠组成;
(2)将步骤(1)所得的块状混合料置入多温区加热炉,在150℃~300℃低温区进行干燥脱水,在700℃~800℃的温度下焙烧1.5~2.5小时,再经冷却至150℃~250℃,得到热态焙烧料;
(3)将步骤(2)所得的热态焙烧料与步骤(4)所得的二段溶出液按比例混合,在球磨的情况下溶出,使热态焙烧料中钨酸钠、钼酸钠和钒酸钠溶解至水相,在35℃~55℃的温度下进行固液分离,得到一段溶出液和一段溶出渣;
(4)将步骤(3)所得的一段溶出渣与水按比例混合,在搅拌的条件下溶出,使一段溶出渣残留的钨酸钠、钼酸钠和钒酸钠溶解至水相,经固液分离后得到二段溶出液和二段溶出渣;
(5)在搅拌状态下,将二氧化碳通入至步骤(3)所得的一段溶出液,直至pH值小于9,使溶液中的碳酸钠转化为碳酸氢钠,并在20℃以下结晶析出,经固液分离后得到碳酸氢钠和结晶母液;
(6)将步骤(5)所得的结晶母液与弱碱性阴离子交换树脂接触,使结晶母液中的钒选择性吸附至树脂,得到除钒后液和载钒树脂;
(7)将盐酸加入至步骤(6)所得的除钒后液,使溶液pH值调整至3~5,采用弱碱性离子交换树脂将溶液中的钨和钼吸附,得到钨钼负载树脂和高盐废水。
优选地,所述步骤(1)的钠化剂中氯与钠的摩尔比为0.2~0.7;钠化剂与废SCR脱硝催化剂粉末的混合物中钠与钛的摩尔比为2.0~3.5倍。
优选地,按质量算,所述步骤(3)的二段溶出液的加入量是热态焙烧料质量的2~4倍;溶出时间为0.5~1.5小时。
优选地,按质量算,所述步骤(4)的水的加入量是一段溶出渣质量的2~4倍;溶出时间为0.5~1.5小时。
优选地,所述步骤(5)中所得碳酸氢钠返回步骤(1)配料。
优选地,所述步骤(6)中的载钒树脂经盐酸溶液解吸后获得再生。
优选地,所述步骤(7)中所得高盐废水通过蒸发结晶的方式,得到氯化钠结晶再返回步骤(1)配料。
优选地,所述步骤(7)中所得钨钼负载树脂与氨水混合,将钨和钼解吸得到钨钼的铵盐溶液,并使树脂再生。
本发明采用的技术原理如下:
本发明采用碳酸钠和氯化钠混合焙烧的方法处理废SCR催化剂。在700℃~800℃,特别是750℃的较低焙烧温度下,利用碳酸钠和氯化钠二元混合物共熔点降低的原理,使部分钠盐融化,将固固反应变为液固反应,强化了传质过程,促进了钠化反应的进行。经碳酸钠和氯化钠混合焙烧后,废催化剂中的钨、钼、钒转化为可溶性钠盐,而钛转化为难溶于水的钛酸钠。焙烧过程发生的钠化反应如式(1)至式(4)所示。
Na2CO3+WO3=Na2WO4+CO2↑ (1)
Na2CO3+MoO3=Na2MoO4+CO2↑ (2)
3 Na2CO3+V2O5=2 Na3VO4+3 CO2↑ (3)
0.5x Na2CO3+y TiO2=NaxTiyO(0.5x+2y)+0.5x CO2↑ (4)
为了回收过剩的碳酸钠,本发明采用两段逆流溶出的方式,提高了溶出液中的钠盐浓度,再利用碳酸化反应使碳酸钠转化为溶解度较低的碳酸氢钠,并结晶回收。在焙烧过程中,碳酸氢钠转化为碳酸钠并参与钠化反应。
采用弱碱性树脂将碳酸氢钠结晶母液中的钒选择性脱除,实现钒与钨或钼的分离。进一步下调pH值,使钨酸根或钼酸根转化为聚阴离子,进而采用弱碱性阴离子交换树脂或叔胺萃取剂将溶液中的钨和钼的聚阴离子吸附或萃取,得到以氯化钠为主要成分的高盐废水。
本发明可达到的有益效果如下:
本发明采用碳酸钠和氯化钠混合焙烧的方法处理废SCR催化剂,在700℃~800℃,特别是750℃焙烧条件下,稀有金属元素钨、钼、钒的提取率可达到99%以上。相比于纯碳酸钠焙烧的方法,本发明焙烧温度可降低100℃~150℃,显著降低火法处理过程的能耗。对溶出液进行碳酸化,实现过剩药剂的部分回收,碳酸氢钠的结晶率达80%以上。采用弱碱性阴离子交换树脂吸附碳酸氢钠结晶母液中的钒,钒的脱除率可达到98%以上。在弱酸性溶液中,采用弱碱性阴离子交换树脂或叔胺萃取剂将溶液中的钨和钼进行吸附或萃取,钨和钼的回收率达到98.5%以上,实现高浓度氯化钠溶液中钨和钼的回收。
附图说明
图1为本发明废催化剂原料及焙烧料的溶出渣的XRD图谱,其中溶出渣均采用水溶出,图1(a)是未处理废SCR催化剂粉末的XRD图谱;图1(b)是纯Na2CO3为钠化剂时焙烧所得溶出渣的XRD图谱;图1(c)是Na2CO3和NaCl的混合物为钠化剂时焙烧所得溶出渣的XRD图谱;图1(d)是纯NaCl为钠化剂时焙烧所得溶出渣的XRD图谱。
具体实施方式
本发明提出一种从废SCR脱硝催化剂提取有价元素的方法,包括以下步骤:
(1)将钒钛系废SCR脱硝催化剂粉末和钠化剂按比例混合,加入水和/或步骤(7)所得的高盐废水,搅拌混合均匀,再压制成块状混合料;其中,所述钒钛系废SCR脱硝催化剂的成分包括氧、钛、钨、钼和钒;所述钠化剂由氯化钠,和,碳酸钠和/或碳酸氢钠组成;
(2)将步骤(1)所得的块状混合料置入多温区加热炉,在150℃~300℃低温区进行干燥脱水,在700~800℃的温度下保持1.5~2.5小时,再经冷却至150℃~250℃,得到热态焙烧料;
(3)将步骤(2)所得的热态焙烧料与步骤(4)所得的二段溶出液按比例混合,在球磨的情况下溶出,使热态焙烧料中钨酸钠、钼酸钠和钒酸钠溶解至水相,在35℃~55℃的温度下进行固液分离,得到一段溶出液和一段溶出渣;
(4)将步骤(3)所得的一段溶出渣与水按比例混合,在搅拌的条件下溶出,使一段溶出渣残留的钨酸钠、钼酸钠和钒酸钠溶解至水相,经固液分离后得到二段溶出液和二段溶出渣;
(5)在搅拌状态下,将二氧化碳通入至步骤(3)所得的一段溶出液,直至pH值小于9,使溶液中的碳酸钠转化为碳酸氢钠,并在20℃以下结晶析出,经固液分离后得到碳酸氢钠和结晶母液;
(6)将步骤(5)所得的结晶母液与弱碱性阴离子交换树脂接触,使结晶母液中的钒选择性吸附至树脂,得到除钒后液和载钒树脂;
(7)将盐酸加入至步骤(6)所得的除钒后液,使溶液pH值调整至3~5,采用弱碱性离子交换树脂将溶液中的钨和钼吸附,得到钨钼负载树脂和高盐废水。
本发明的核心创新点之一是采用碳酸钠和氯化钠的混合物为钠化剂。图1为废催化剂原料及焙烧料的溶出渣的XRD图谱。图1(a)是未处理废SCR催化剂粉末的XRD图谱,可以看出其物相主要为锐钛矿型二氧化钛;图1(b)是纯Na2CO3为钠化剂时焙烧料的溶出渣的XRD图谱,可以看出其物相主要为Na2Ti7O15形态的钛酸钠;图1(c)是Na2CO3和NaCl的混合物为钠化剂时焙烧料的溶出渣的XRD图谱,可以看出其物相除了含有Na2Ti7O15形态的钛酸钠,还含有Na4Ti5O12形态的钛酸钠,并且还有更强的衍射峰暂时未能确定其物相;图1(d)是纯NaCl为钠化剂时焙烧料的溶出渣的XRD图谱,可以看出其物相主要为金红石型二氧化钛。由此可见,相比于单纯采用碳酸钠或者单纯采用氯化钠为钠化剂的焙烧过程,本发明采用碳酸钠和氯化钠的混合物为钠化剂,焙烧后所得溶出渣的物相与上述两种单纯钠盐焙烧所得产物的物相不同。值得指出的是,虽然氯化钠比碳酸钠价格便宜,但是采用纯氯化钠为钠化剂与废催化剂焙烧所得溶出渣为结构稳定、化学惰性较强的金红石型二氧化钛,不利于后续钛资源的回收。
下面通过实施例对本发明作进一步的说明,但不限于此。
实施例1
将钛、钨、钒含量分别为39.56wt.%、3.33wt.%、0.11wt.%的废SCR脱硝催化剂研磨成粉末,分别取6份100克粉末进行对比试验。按不同条件将废催化剂粉末、钠化剂与少量水混合,压制成块体,将块体置入多温区加热炉,在200℃进行干燥脱水后,在温度为750℃的条件下焙烧2小时,经冷却至150℃时再分别用0.4升水溶出1.5小时,经过滤、水洗、烘干得到溶出渣,并分析溶出渣中钨和钒的含量。试验条件及结果如下表所示。
编号 | 碳酸钠加入量(g) | 氯化钠加入量(g) | 渣含钨 | 渣含钒 |
1-1 | 150.0 | 0 | 0.27wt.% | 0.063wt.% |
1-2 | 87.5 | 24.0 | 0.05wt.% | 0.008wt.% |
1-3 | 87.5 | 48.5 | 0.03wt.% | 0.001wt.% |
1-4 | 45.0 | 48.5 | 0.08wt.% | 0.010wt.% |
1-5 | 45.0 | 115.0 | 0.11wt.% | 0.021wt.% |
1-6 | 0 | 150.0 | 1.29wt.% | 0.077wt.% |
实施例2
将钛、钨、钼、钒含量分别为37.76wt.%、2.87wt.%、1.45wt.%、0.21wt.%的废SCR脱硝催化剂研磨成粉末,所用钠化剂中氯与钠的摩尔比为0.5,按钠钛摩尔比为2.5的比例加入钠化剂,将钠化剂与500克废SCR脱硝催化剂粉末及少量水充分混合,并压制成块状混合料。将块状混合料等分为5份,将其置入多温区加热炉,在250℃进行干燥脱水后进行对比试验,考察焙烧温度及时间对稀有金属元素的提取效果。试验条件及结果如下表所示。
编号 | 焙烧温度(℃) | 焙烧时间(h) | 渣含钨 | 渣含钼 | 渣含钒 |
2-1 | 550 | 2.0 | 0.55wt.% | 0.24wt.% | 0.046wt.% |
2-2 | 650 | 2.0 | 0.21wt.% | 0.07wt.% | 0.019wt.% |
2-3 | 750 | 1.5 | 0.11wt.% | 0.08wt.% | 0.017wt.% |
2-4 | 750 | 2.0 | 0.05wt.% | 0.03wt.% | 0.006wt.% |
2-5 | 750 | 2.5 | 0.07wt.% | 0.06wt.% | 0.008wt.% |
实施例3
将2kg钛、钼、钒含量分别为46.29wt.%、1.96wt.%、0.94wt.%的废SCR脱硝催化剂研磨成粉末,所用钠化剂中氯与钠的摩尔比为0.2,按钠钛摩尔比为3.0的比例加入钠化剂,将钠化剂、废SCR脱硝催化剂粉末与少量水充分混合,并压制成块体。将块体置入多温区加热炉,在150℃进行干燥脱水后,在温度为700℃的条件下焙烧2.5小时,经冷却至200℃时将焙烧料与已有的二段溶出液按比例混合,二段溶出液含有碳酸钠为117g/L,加入量是焙烧料质量的3倍,在球磨的情况下溶出1小时,使焙烧料中钼酸钠和钒酸钠溶解至水相,在35℃的温度下进行固液分离,得到一段溶出液和一段溶出渣。
将一段溶出渣与水按比例混合,水的加入量是一段溶出渣质量的3倍,在搅拌的条件下溶出1小时,经固液分离后得到二段溶出液和二段溶出渣。经测定二段溶出渣中钼和钒含量分别为0.07wt.%和0.011wt.%。
在搅拌状态下,将二氧化碳通入至一段溶出液,将pH值调节至8.6,并在16℃条件下结晶,经固液分离后得到结晶母液和4.32千克粗碳酸氢钠结晶。将结晶母液等分为5份,按每升溶液加入100克树脂的比例,加入不同牌号的树脂,室温吸附2小时后,通过溶液中钒和钼含量变化计算其吸附率,试验条件及结果如下表所示。
编号 | 树脂牌号 | 树脂骨架及吸附功能团 | 钒吸附率 | 钼吸附率 |
3-1 | 201×7 | 凝胶型苯乙烯系季铵 | 93.6% | 13.5% |
3-2 | D201 | 大孔型苯乙烯系季铵 | 92.5% | 17.3% |
3-3 | D301 | 大孔型苯乙烯系叔胺 | 91.3% | 8.6% |
3-4 | D850 | 大孔型苯乙烯系亚胺二乙酸 | 1.4% | 0.9% |
3-5 | D860 | 大孔型苯乙烯系氨基磷酸 | 3.9% | 1.2% |
实施例4
将2kg钛、钨、钒含量分别为39.56wt.%、3.33wt.%、0.11wt.%的废SCR脱硝催化剂研磨成粉末,所用钠化剂中氯与钠的摩尔比为0.3,按钠钛摩尔比为2.4的比例加入钠化剂,将钠化剂、废SCR脱硝催化剂粉末与少量水充分混合,并压制成块体。将块体置入多温区加热炉,在250℃进行干燥脱水后,在温度为800℃的条件下焙烧2小时,经冷却至200℃时将焙烧料与已有的二段溶出液按比例混合,二段溶出液含有碳酸钠为151g/L,加入量是焙烧料质量的4倍,在球磨的情况下溶出1.5小时,使焙烧料中钨酸钠和钒酸钠溶解至水相,在45℃的温度下进行固液分离,得到一段溶出液和一段溶出渣。
将一段溶出渣与水按比例混合,水的加入量是一段溶出渣质量的2倍,在搅拌的条件下溶出1.5小时,经固液分离后得到二段溶出液和二段溶出渣。经测定二段溶出渣中钨和钒含量分别为0.05wt.%和0.009wt.%。
在搅拌状态下,将二氧化碳通入至一段溶出液,将pH值调节至8.7,并在18℃条件下结晶,经固液分离后得到结晶母液和3.43千克粗碳酸氢钠结晶。按每升溶液加入100克树脂的比例,将D301树脂加入至结晶母液,室温吸附2.5小时后,进行液固分离得到除钒后液,通过溶液中钒和钨含量的变化算得钒和钨的吸附率分别为98.1%和5.2%。
将除钒后液等分为5份,通过加入盐酸,将除钒后液调整至不同pH值进行对比试验,按每升溶液加入100克树脂的比例,加入D301树脂,室温吸附2小时后,通过溶液中钨含量变化计算其吸附率,试验条件及结果如下表所示。
编号 | pH值 | 钨吸附率 |
4-1 | 2.9 | 99.1% |
4-2 | 4.2 | 99.6% |
4-3 | 5.1 | 98.7% |
4-4 | 6.8 | 83.7% |
4-5 | 7.9 | 36.5% |
实施例5
将1kg钛、钨、钼、钒含量分别为37.76wt.%、2.87wt.%、1.45wt.%、0.21wt.%的废SCR脱硝催化剂研磨成粉末,所用钠化剂中氯与钠的摩尔比为0.4,按钠钛摩尔比为2.2的比例加入钠化剂,将钠化剂、废SCR脱硝催化剂粉末与少量水充分混合,并压制成块体。将块体置入多温区加热炉,在150℃进行干燥脱水后,在温度为750℃的条件下焙烧2小时,经冷却至200℃时将焙烧料与已有的二段溶出液按比例混合,二段溶出液含有碳酸钠为67g/L,加入量是焙烧料质量的2倍,在球磨的情况下溶出0.5小时,使焙烧料中钼酸钠和钒酸钠溶解至水相,在55℃的温度下进行固液分离,得到一段溶出液和一段溶出渣。
将一段溶出渣与水按比例混合,水的加入量是一段溶出渣质量的4倍,在搅拌的条件下溶出0.5小时,经固液分离后得到二段溶出液和二段溶出渣。经测定二段溶出渣中钨、钼、钒含量分别为0.11wt.%、0.09wt.%、0.025wt.%。
在搅拌状态下,将二氧化碳通入至一段溶出液,将pH值调节至8.5,并在13℃条件下结晶,经固液分离后得到结晶母液和0.85千克粗碳酸氢钠结晶。按每升溶液加入100克树脂的比例,将D301树脂加入至结晶母液,室温吸附2小时后,进行液固分离得到除钒后液,通过溶液元素含量的变化算得钨、钼、钒的吸附率分别为和9.7%、7.2%、98.3%。
通过加入盐酸,将除钒后液pH值调整至3.5,按每升溶液加入100克树脂的比例,加入D301树脂,室温吸附2小时后,通过溶液中元素含量变化算得钨和钼的吸附率分别为99.5%和99.1%。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种从废SCR脱硝催化剂提取有价元素的方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)将钒钛系废SCR脱硝催化剂粉末和钠化剂按比例混合,加入水和/或步骤(7)所得的高盐废水,搅拌混合均匀,再压制成块状混合料;其中,所述钒钛系废SCR脱硝催化剂的成分包括氧、钛、钨、钼和钒;所述钠化剂由氯化钠,和,碳酸钠和/或碳酸氢钠组成,其中,所述步骤(1)的钠化剂中氯与钠的摩尔比为0.2~0.7;钠化剂与废SCR脱硝催化剂粉末的混合物中钠与钛的摩尔比为2.0~3.5倍;
(2)将步骤(1)所得的块状混合料置入多温区加热炉,在150℃~300℃低温区进行干燥脱水,在700℃~800℃的温度下焙烧1.5~2.5小时,再经冷却至150℃~250℃,得到热态焙烧料;
(3)将步骤(2)所得的热态焙烧料在球磨的情况下溶出,使热态焙烧料中钨酸钠、钼酸钠和钒酸钠溶解至水相,在35℃~55℃的温度下进行固液分离,得到一段溶出液和一段溶出渣,其中,球磨溶出时,热态焙烧料与步骤(4)所得的二段溶出液按比例混合;
(4)将步骤(3)所得的一段溶出渣与水按比例混合,在搅拌的条件下溶出,使一段溶出渣残留的钨酸钠、钼酸钠和钒酸钠溶解至水相,经固液分离后得到二段溶出液和二段溶出渣;
(5)在搅拌状态下,将二氧化碳通入至步骤(3)所得的一段溶出液,直至pH值小于9,使溶液中的碳酸钠转化为碳酸氢钠,并在20℃以下结晶析出,经固液分离后得到碳酸氢钠和结晶母液;
(6)将步骤(5)所得的结晶母液与弱碱性阴离子交换树脂接触,使结晶母液中的钒选择性吸附至树脂,得到除钒后液和载钒树脂;
(7)将盐酸加入至步骤(6)所得的除钒后液,使溶液pH值调整至3~5,采用弱碱性离子交换树脂将溶液中的钨和钼吸附,得到钨钼负载树脂和高盐废水;
其中,步骤(6)和(7)中所述弱碱性阴离子交换树脂为D301树脂。
2.如权利要求1所述的从废SCR脱硝催化剂提取有价元素的方法,其特征在于,按质量算,所述步骤(3)的二段溶出液的加入量是热态焙烧料质量的2~4倍;溶出时间为0.5~1.5小时。
3.如权利要求1所述的从废SCR脱硝催化剂提取有价元素的方法,其特征在于,按质量算,所述步骤(4)的水的加入量是一段溶出渣质量的2~4倍;溶出时间为0.5~1.5小时。
4.如权利要求1所述的从废SCR脱硝催化剂提取有价元素的方法,其特征在于,所述步骤(5)中所得碳酸氢钠返回步骤(1)配料。
5.如权利要求1所述的从废SCR脱硝催化剂提取有价元素的方法,其特征在于,所述步骤(6)中的载钒树脂经盐酸溶液解吸后获得再生。
6.如权利要求1所述的从废SCR脱硝催化剂提取有价元素的方法,其特征在于,所述步骤(7)中所得高盐废水通过蒸发结晶的方式,得到氯化钠结晶再返回步骤(1)配料。
7.如权利要求1所述的从废SCR脱硝催化剂提取有价元素的方法,其特征在于,所述步骤(7)中所得钨钼负载树脂与氨水混合,将钨和钼解吸得到钨钼的铵盐溶液,并使树脂再生。
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Citations (1)
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Non-Patent Citations (3)
Title |
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Na2CO3-NaCl混合焙烧法分解废SCR脱硝催化剂的研究;曹才放、庞振升等;《有色金属科学与工程》;20210630;第12卷(第3期);63-69 * |
Recovery TiO2 and sodium titanate nanowires as Cd(II) adsorbent from waste V2O5-WO3/TiO2 selective catalytic reduction catalysts by Na2CO3-NaCl-KCl molten salt roasting method;Song Chengsheng、Zhou Dali等;《Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers》;20180427;第88卷;226-233 * |
废弃SCR脱硝催化剂资源化利用研究进展;李强、陈铁军等;《中国冶金》;20200531;第30卷(第5期);1-10 * |
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