CN113388734B

CN113388734B - 一种可强化球团粘结性处理废弃催化剂的方法

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Publication number: CN113388734B
Application number: CN202110214419.7A
Authority: CN
Inventors: 龙红明; 钱立新; 余正伟; 徐辉; 王光应; 高志芳; 杨涛; 丁龙; 雷杰; 孟庆民; 春铁军; 丁成义
Original assignee: Anhui University of Technology AHUT
Current assignee: Anhui University of Technology AHUT
Priority date: 2021-02-26
Filing date: 2021-02-26
Publication date: 2024-01-05
Anticipated expiration: 2041-02-26
Also published as: CN113388734A

Abstract

本发明的一种可强化球团粘结性处理废弃催化剂的方法，属于废弃催化剂回收技术领域，所述球团中包括含铁原料、催化剂粉末和液相助剂，所述催化剂粉末为废弃SCR催化剂粉末，且所述催化剂粉末中含有氧化钛，氧化钛含量不少于60％；所述液相助剂可形成低熔点物质，其熔点低于1230℃。将含铁原料、催化剂粉末和液相助剂作为造球原料，混匀后进行造球制成生球团，生球团经干燥、预热以及焙烧形成球团，所述球团中低熔点物质含量不少于5％，利用钢铁企业SCR脱硝工艺产生的废弃催化剂替代膨润土作为添加剂和粘结剂与含铁原料进行混合并造球处理，可以有效解决废催化剂难以资源化利用的问题，并减少球团中脉石成分含量，与普通含钛球团相比，铁品位更高。

Description

一种可强化球团粘结性处理废弃催化剂的方法

技术领域

本发明涉及废弃催化剂回收技术领域，更具体的涉及一种可强化球团粘结性处理废弃催化剂的方法。

背景技术

废弃SCR脱硝催化剂作为一种危险固体废弃物，若随意堆存或处置不当，极有可能对自然环境和人类健康造成严重危害，同时也会造成资源浪费。目前政策上对这种废弃SCR催化剂的处置要求严格，针对废弃SCR脱硝催化剂的回收处理，现有技术中的回收处理方式主要有固化/稳定化处理以及化学处理回收，固化/稳定化处理手段可以解决废弃催化剂当前的放置问题，但长期来看对环境仍存在污染隐患；化学处理回收法实施过程中容易产生具有污染性的废液，并且流程复杂、成本高。因此，迫切需要从技术和经济的角度上寻求适宜的解决方案，实现废弃SCR脱硝催化剂无害化、资源化的高效利用处理。经专利检索，中国专利“一种废弃SCR烟气脱硝催化剂冶金烧结处理方法”(申请号：CN201610280554.0)的技术方案中提出：将废弃催化剂破碎、研磨得到粉末，按照一定比例配加到烧结混合料中制粒，最终将废弃催化剂固定在烧结矿中进行烧结；对于上述技术方案，申请人曾在烧结杯上进行重现试验，发现废催化剂直接加入到烧结生产中，对烧结矿的冶金性能造成了很大负面的影响，烧结矿质量指标无法满足生产要求。因此，在寻求利用冶金生产工艺处理废催化剂时，不能简单的将废催化剂添加到生产过程进行处理。

含钛球团是一种用于高炉护炉使用的原料，以往含钛球团的生产均采用钒钛磁铁矿，由于钒钛磁铁矿成球性差，造球过程往往需要加入大量粘结剂，造成生产成本高，但球团品质仍然较差。通过对废弃SCR催化剂的成分进行分析，发现其主要成分为TiO₂，且废弃SCR 催化剂具有比表面积大、吸水性强、静态成球性好等特点，若在球团生产工艺中添加废弃SCR 催化剂生产含钛球团，这将为废弃SCR催化剂的大宗量处置提供了一种可行的途径，同时也能改善传统含钛球团生产过程难成球和返矿率高等问题。申请人进行了尝试实验，将质量分数为2.5％-10％的废弃SCR催化剂细磨后添加到球团工艺中，申请人惊讶的发现，随着废弃 SCR催化剂的添加，生球落下强度、抗压强度、干球球团等性能指标显著提高，且球团更易成球。但由于TiO₂的引入会造成球团内部固结不充分，出现裂纹，从而造成球团焙烧后强度降低。

因此，利用球团生产工艺处理废弃SCR催化剂，可以考虑利用废弃SCR催化剂取代膨润土作为粘结剂，但不能简单的将废弃SCR催化剂加入球团原料中，需要充分考虑废弃SCR 催化剂加入带来的影响，通过理论分析与实践相结合，在充分分析造成球团强度降低机理的前提下，采用优化添加方式，以实现无害化、资源化、对球团生产不产生影响的废弃SCR催化剂处置。

发明内容

发明要解决的技术问题

针对目前废弃SCR催化剂产生量大且难以回收利用的技术问题，提供了一种利用废弃 SCR催化剂作粘结剂生产含钛球团的方法；采用本发明提供的方法可以有效对废弃SCR催化剂进行消解。

技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

一种可强化球团粘结性处理废弃催化剂的方法，将含铁原料、废催化剂粉末和液相助剂作为造球原料，混匀后进行造球制成生球团，生球团经干燥、预热以及焙烧形成球团，所述球团中低熔点物质含量不少于5％，利用钢铁企业SCR脱硝工艺产生的废弃催化剂替代膨润土作为添加剂和粘结剂与含铁原料进行混合并造球处理，可以有效解决废催化剂难以资源化利用的问题，并减少球团中脉石成分含量，与普通含钛球团相比，铁品位更高。其中废弃SCR 催化剂具有比表面积大、吸水性强、静态成球性好等特点，是膨润土良好的替代品，最终生产出生球落下和抗压强度、爆裂温度、焙烧球抗压强度等性能指标良好的球团矿，实现了废 SCR催化剂减容化、无害化、资源化处理。

优选地，处理废弃催化剂的具体步骤为，

(1)造球原料预处理

取废弃SCR催化剂，去除废弃SCR催化剂中的堵塞物飞灰，将废弃SCR催化剂制成废弃SCR催化剂粉末；

取液相助剂原料，制成液相助剂粉末；

(2)造球料混合

取含铁原料、废弃SCR催化剂粉末以及液相助剂粉末进行混合，使得造球原料之间进行动态接触，制得造球料；

(3)将造球料造球制得生球团，生球团经干燥、预热以及焙烧形成球团。

优选地，造球原料预处理的步骤中，述含铁原料、废弃催化剂和液相助剂颗粒达到-0.074mm粒级质量百分比含量不少于98％。

优选地，所述液相助剂包括烧结返矿和垃圾焚烧飞灰。

优选地，烧结返矿中，铁酸钙含量不少于30％；垃圾焚烧飞灰中CaO含量不少于30％。

优选地，烧结返矿和垃圾焚烧飞灰制成粉末后，按比例1:(1～1.5)进行混合均匀，在 600-900℃，空气气氛条件下焙烧3-5h。

优选地，所述含铁原料包括磁铁矿，且磁铁矿中TFe≥60.00％。

优选地，造球原料之间进行动态接触后进行静态接触；所述的动态接触时间为40-45min，静态接触时间为15-20min。

优选地，废弃SCR催化剂加入比例占含铁原料总质量百分比为5％-10％。

优选地，废弃SCR催化剂和液相助剂添加比例为1:1～1.2。

本发明的一种可强化球团粘结性处理废弃催化剂的方法所生产的含钛球团，所述球团中包括含铁原料、催化剂粉末和液相助剂，所述催化剂粉末为废弃SCR催化剂粉末，且所述催化剂粉末中含有氧化钛，氧化钛含量不少于60％；所述液相助剂可形成低熔点物质，其熔点低于1230℃。所述球团不仅对废弃SCR催化剂进行有效回收，另外利用废弃SCR催化剂粉末加入后所产生的粘结性能，其具有优良的冶金性能。

优选地，所述球团中低熔点物质含量不少于造球干料比的5％。

本发明上述含钛球团的制备方法，将含铁原料、氧化钛含量不少于60％的废弃SCR催化剂粉末和液相助剂作为造球原料，混匀后进行造球制成生球团，生球团经干燥、预热以及焙烧形成成品球团。

在上述制备过程中，另外优选的步骤如下：

步骤一、原料预处理

(1)废弃催化剂制备：取废弃催化剂，去除废弃催化剂中的杂质，将废弃催化剂进行破碎研磨；

(2)液相助剂制备：取烧结返矿，磨样制成粉末；取垃圾焚烧飞灰，先进行水洗，去除飞灰中Na、K、Cl等，烘干后制成粉末；

(3)造球原料准备：将含铁原料、废弃催化剂，焙烧后的液相助剂等造球料按重量百分比进行称量配料，取样测水分，根据实际补充水分，经混合均匀后与5kg(±0.1kg)钢球一起装入润磨机，设定40-45min进行润磨预处理。润磨完成后，进行粒级筛分作为造球原料。

步骤二、造球试验

生球制备利用圆盘造球机完成。每批造球料为3kg(±0.1kg)，造球时间在20min左右。将处理好的造球原料加入圆盘造球机中补充水分，造球生产出适宜粒径的内核，再继续向圆盘造球机中加入造球料，补充水分使之长大成球。造球完成后进行筛分，选择合格生球进行球团含水率和生球性能(生球落下强度、抗压强度、爆裂温度)检测。

步骤三、生球团处理

取部分生球团干燥，进行干球强度测试和预热焙烧试验。

优选地，步骤一中废弃催化剂为烧结SCR废催化剂，氧化钛含量≥60.00％；

优选地，步骤一中筛选返矿粒度为3-5mm，颗粒铁酸钙含量≥30％；

优选地，步骤一中含铁原料为磁铁矿——张庄矿粉，TFe≥60.00％；

优选地，步骤一中液相助剂中烧结返矿和飞灰按比例1:1进行混合均匀，在900℃，空气气氛条件下焙烧3-5h；

优选地，步骤一中废催化剂加入比例占含铁原料总质量百分比为2.5％-10％，废催化剂和液相助剂添加比例为1:1；

优选地，步骤一所述含铁原料、废弃催化剂和液相助剂颗粒达到-0.074mm粒级质量百分比含量≥98％；

优选地，步骤一所述造球原料水分在7.5-8.0％；

优选地，步骤一所述张庄矿粉、返矿、焚烧飞灰成分如下表；

表1张庄矿主要化学成分/wt.％

表2返矿主要化学成分/wt.％

表2焚烧飞灰主要化学成分/wt.％

优选地，步骤二中圆盘造球机的主要参数为：直径Φ＝1000mm，圆盘转速25-30r/min，倾角45°(±1°)；

优选地，步骤二中制备的生球水分在8.0-8.5％左右；

优选地，步骤二中制备的生球粒度12.5mm-15.0mm为合格生球；

优选地，步骤三中干燥制度为鼓风流速为0.5-0.8m/s，温度为280-300℃；

优选地，步骤三中采用的预热、焙烧制度为：预热温度为950℃(±10℃)，时间为15-20 min；焙烧温度为1200℃(±10℃)，时间为20-25min。

有益效果

本发明相对于已有技术有以下优点：

(1)本发明的一种可强化球团粘结性处理废弃催化剂的方法，通过在球团内部添加烧结返矿、垃圾厂焚烧飞灰等物质制成的低熔点液相助剂，球团焙烧过程低熔点物质形成液相，液相在冷凝过程凝固，把球团矿固结起来，从而有效的解决了生产含钛球团过程中，由于废催化剂中TiO₂的引入造成球团内部固结不充分，出现裂纹，从而造成球团焙烧后强度降低，液相助剂的添加，提高了球团力学性能。

(2)本发明的一种可强化球团粘结性处理废弃催化剂的方法，通过在球团中添加液相助剂，有效的避免了废催化剂中TiO₂造成的球团强度低问题；同时，废催化剂中含有的TiO₂对高炉炉缸具有较好的护炉作用，另外废催化剂中V、W元素还原成单质进入铁水，V和W 元素在炼钢工艺中属于有益元素，留在钢水中可以大大提升钢材质量，从而实现了废弃SCR 催化剂减容化、无害化、资源化处理利用。

(3)本发明的一种可强化球团粘结性处理废弃催化剂的方法，针对目前有机粘结剂或无机粘结剂替代膨润土技术，工艺过程复杂、生产成本高以及对球团质量影响大等问题，提出以SCR废催化剂这种产生量大、回收利用率低的物料为主要造球原料，有效解决膨润土加入球团，品味降低、质量下降的问题，技术合理、经济效益显著，具有较广阔的应用前景。

(4)本发明的一种可强化球团粘结性处理废弃催化剂的方法，利用球团工艺协同处置垃圾焚烧飞灰，对促进城市与钢厂和谐发展、打造绿色发展的城市钢厂等具有重要的实际意义。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；而且，各个实施例之间不是相对独立的，根据需要可以相互组合，从而达到更优的效果。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的一种可强化球团粘结性处理废弃催化剂的方法，将含铁原料、氧化钛含量不少于60％的废弃SCR催化剂粉末和液相助剂作为造球原料，混匀后进行造球制成生球团，生球团经干燥、预热以及焙烧形成成品球团；实现了废SCR催化剂减容化、无害化、资源化处理，最终生产出生球落下和抗压强度、爆裂温度、焙烧球抗压强度等性能指标良好的球团矿。

优选地，其具体步骤为：

(1)造球原料预处理

取废弃SCR催化剂，去除废弃SCR催化剂中的堵塞物飞灰将分离的废弃SCR催化剂本体制成废弃SCR催化剂粉末；所述含铁原料、废弃催化剂和液相助剂颗粒达到-0.074mm粒级质量百分比含量不少于98％。

取液相助剂原料，制成液相助剂粉末；所述液相助剂包括烧结返矿和垃圾焚烧飞灰，烧结返矿中，铁酸钙含量不少于30％；垃圾焚烧飞灰中CaO含量不少于30％，另外，烧结返矿和垃圾焚烧飞灰制成粉末后，按比例1:1～1.5进行混合均匀，在600-900℃，空气气氛条件下焙烧3-5h。

(2)造球料混合

取含铁原料、废弃SCR催化剂粉末以及液相助剂粉末进行混合，使得造球原料之间进行动态接触，制得造球料；所述含铁原料包括磁铁矿，且磁铁矿中TFe≥60.00％；造球原料之间进行动态接触后进行静态接触；所述的动态接触时间为40-45min，静态接触时间为15-20 min。

(3)将造球料造球制得生球团，生球团经干燥、预热以及焙烧形成成品球团。

实施例1

本发明提出一种可强化球团粘结性处理废弃催化剂的方法，能够妥善的解决目前废弃 SCR催化剂产生量大且难以回收利用，传统含钛球团生产过程难成球以及球团性能差的技术问题。该方法生产的球团矿能够满足高炉所需球团矿的各项性能指标，同时还能为废弃SCR 脱硝催化剂无害化、资源化的高效利用提供新的处理方法。

本发明具体实验步骤如下：

步骤一：原料预处理

(1)废弃催化剂制备：取废弃SCR催化剂，预处理去除废弃催化剂中的堵塞物飞灰，然后进行破碎、研磨，得到-200目的催化剂粉末；

(2)液相助剂制备：首先，取烧结返矿，筛选粒度3-5mm颗粒，磨样制成-200目粉末。其次，取垃圾焚烧飞灰，先进行水洗，去除飞灰中Na、K、Cl等离子，烘干后制成-200 目粉末。最后，将烧结返矿粉末和焚烧飞灰粉末按照质量比例1:1混合均匀，在900℃，空气气氛条件下焙烧3h，得到低熔点物质；

(3)造球原料准备：将张庄矿粉、废弃SCR催化剂、液相助剂等造球料按质量百分比进行称量配料，水分控制在7.5-8％左右，经混合均匀后与5kg(±0.1kg)钢球一起装入润磨机，设定40-45min进行润磨预处理，即进行动态接触，在进行润磨预处理后进行静置，即进行静态接触时间为15-20min。

步骤二、造球试验

生球制备利用圆盘造球机完成，圆盘造球机的主要参数为：直径Φ＝1000mm，圆盘转速25-30r/min，倾角45°(±1°)。每批造球料为3kg(±0.1kg)，造球时间在20min左右。将处理好的造球原料加入圆盘造球机中补充水分，造出适宜粒径的内核，再继续向圆盘造球机中加入造球料，补充水分使内核长大成球，生球含水率控制在8-8.5％。造球完成后进行筛分，选择12.5mm～15.0mm合格生球进行生球性能(生球落下强度、抗压强度、爆裂温度)检测。

步骤三、生球落下强度检测

选取大小相近的12个生球，每次测试一个生球，从0.5m的高度自由落下至10mm厚的钢板上。计数从0次开始，重复进行落下试验，直到生球出现裂纹即为落下次数。计算平均值作为生球落下强度。

步骤四、生球抗压强度检测

生球抗压强度检测按ISO 4700标准，在生球抗压强度测定仪器(YHKC-2A型)上进行。选取大小相近的12个生球，每次测试一个生球。计算平均值作为生球抗压强度。

步骤五、生球爆裂温度检测

生球爆裂温度采用动态测定法进行测定。随机取50个合格生球，装入检测杯体，爆裂炉风温从低温向高温变化，变化梯度为20℃，风温稳定后，将装有小球的杯体放入抽风加热炉管中，空气经过加热后流过小球透过杯体底部，对生球进行爆裂测试。杯体放入时间为5min，。如果生球爆裂数目为2个，则对应温度为本次试验的生球爆裂温度。一组实验球经过3次测试，取三次爆裂温度平均值作为检测指标。

步骤六、生球干燥

将合格生球置入300℃鼓风干燥炉中干燥，鼓风流速为0.5-0.8m/s，温度为280-300℃，鼓风时间为5～15min；每次干燥生球数量为100个，本例中，鼓风流速为0.6m/s，温度为300℃，鼓风时间为8min。

步骤七、球团焙烧

球团焙烧在立式管式炉中进行，焙烧温度为1280℃，焙烧时间为15min。

步骤八、焙烧球抗压强度检测

焙烧球抗压强度按照ISO 4700-1996标准，在球团抗压强度测试仪(WDW-QT-10型)上测定。选取大小相近的12个焙烧球，每次测试一个焙烧球，计算平均值作为球团抗压强度。

本实施例中，所述的添加废催化剂小球由张庄矿粉、SCR废催化剂、液相助剂三种造球料组成，造球料干料质量百分比如表1。然后将造球料加入圆盘造球机中补充水分生产出生球团，造球完成后进行生球性能(生球落下强度、生球抗压强度、爆裂温度)检测，并对焙烧后球团矿的抗压强度进行测量，实验结果记录如表2所示。

表1造球原料配比，％

有必要说明的是：所述的添加废催化剂小球，其中采用的铁矿粉为张庄矿，其成分的质量百分含量为：TFe：65.75％，FeO：26.5％，SiO₂：6.75％，Al₂O₃：0.84％，CaO：0.30％，MgO：0.48％，P：0.014％，S：0.054％，其余为不可避免杂质；本发明采用的液相助剂由烧结返矿、焚烧飞灰按质量比1:1混匀焙烧所得，其中烧结返矿其成分的质量百分含量为：Fe₂O₃：77.11％,SiO₂：5.18％,Al₂O₃：2.18％,CaO：10.07％,MgO：2.40％,S:0.08％，其余为不可避免杂质；其中焚烧飞灰其成分的质量百分含量为：TFe：1.34％，CaO：40.8％，SiO₂：6.13％，Al₂O₃：1.01％，MgO：1.89％，S:4.76％，Cl：10.19％，LOI：27.59，其余为不可避免杂质；其中废催化剂为燃煤电厂烟气SCR脱硝系统中产生的废弃物，其成分质量百分含量为：TiO₂：87.27％，WO₃：4.66％，SiO₂：3.64％，CaO：1.32％，Al₂O₃：0.87％，V₂O₅：0.52％，Sx：0.43％，P：0.07％，Na：0.09％，K：0.07％，其余为不可避免杂质。

对比例1

本对比例是作为基准实验，本对比例的球团制备过程同实施例1，不同之处在于：球团中加入膨润土做球团粘结剂，不添加废催化剂和液相助剂。所述的混合料的干料各组分的质量百分比为：张庄磁铁矿：98％，膨润土：2％，然后加入圆盘造球机中补充水分生产出球团，造球完成后进行生球性能(生球落下强度、抗压强度、爆裂温度)检测，并对焙烧后球团矿的抗压强度进行测量，实验结果记录如表2所示。

对比例2

本对比例的球团制备过程同实施例1，不同之处在于：球团中加入废弃SCR催化剂做球团粘结剂，不添加液相助剂。所述的混合料的干料各组分的质量百分比为：张庄磁铁矿：95％，废催化剂：5.0％，然后加入圆盘造球机中补充水分生产出球团，造球完成后进行生球性能(生球落下强度、抗压强度、爆裂温度)检测，并对焙烧后球团矿的抗压强度进行测量，实验结果记录如表2所示。

表2球团性能检测

通过对表2中实施例1、对比例1和对比例2的生球性能及焙烧球团矿抗压强度进行对比分析，可以得到以下结论：

(1)通过实施例1和对比例1的实验可以发现，将废弃SCR催化剂作粘结剂，并将烧结返矿、垃圾厂焚烧飞灰等物质制成的低熔点液相助剂配加到造球原料中进行球团生产，球团性能有较大改善，生球平均落下强度、生球平均抗压强度得到明显提高，球团爆裂温度也有提高，符合生产要求，说明废催化剂可以作为球团生产过程的粘结剂。

(2)通过对比例1和对比例2的实验可以发现，不添加液相助剂，直接将废催化剂作为粘结剂配加到造球原料中进行球团生产，得到的生球平均落下强度和平均抗压强度指标明显优于基准实验，但焙烧后球团抗压强度有较大幅度降低，由基准期的3553N/P降低到2017N/P。主要是因为，废催化剂替代膨润土后，造成球团焙烧过程液相量减少，原本依靠液相粘结的部分未能有效粘结，从而造成球团焙烧后强度降低。

(3)通过实施例1、对比例1和对比例2的实验可以发现，废催化剂替代膨润土作为粘结剂造球，制备的生球团性能可以达到基准实验要求，满足生产需求，同时添加液相助剂，可以在球团焙烧过程形成适量液相，有效粘结球团，从而提高球团焙烧后强度。因此，可以看出，废催化剂不能简单的替代膨润土作为粘结剂加到球团生产中，需要结合球团固结机理，合理添加液相助剂，消除废催化剂添加对焙烧后强度带来的影响，从而有效的在球团生产工艺中资源化利用废催化剂。同时生产的含钛球团，用于高炉护炉时期使用，实现了废催化剂和垃圾焚烧飞灰等固体危废的资源化利用。

本发明通过将废催化剂替代膨润土作为粘结剂进行造球，同时添加液相助剂，可以生产符合高炉炼铁要求的含钛球团，生产的球团钛含量可控，结构稳定，可以用于新高炉投产初期或者高炉炉龄末期冶炼使用，其中的TiO₂成分可以有效的保护高炉炉缸，延长高炉使用寿命；同时，高炉强还原性气氛可以将废弃催化剂中V、W元素还原成单质进入铁水，V和W 元素在炼钢工艺中属于有益元素，留在钢水中可以大大提升钢材质量；此外，合理利用垃圾焚烧产生的飞灰，实现了废SCR催化剂和垃圾焚烧飞灰减容化、无害化、资源化处理利用。

本实施例解决了废催化剂中TiO₂的引入使球团矿强度降低的问题，通过分析废催化剂中成分特点和这些成分在高温焙烧过程物理化学反应，发现，废催化剂中的TiO₂在球团焙烧过程属于不反应物相，夹杂在球团中会影响球团再结晶过程晶粒形貌，阻碍晶粒长大，造成球团焙烧后强度变差。本实施例将烧结返矿和垃圾焚烧飞灰进行预反应处理，生成低熔点液相助剂配加到造球原料中进行球团生产，添加的烧结返矿中通常富含30-40％的Fe₂O₃物相，根据铁酸钙生成理论，从400℃开始，Fe₂O₃和CaO反应形成铁酸钙(其中反应产物CaO·Fe₂O₃在500℃开始生成，2CaO·Fe₂O₃在400℃生成)，温度升高，反应速率大大加快，因此本实施例将液相助剂在900℃焙烧3h，利用烧结返矿中的Fe₂O₃与飞灰中的CaO充分反应形成铁酸钙，铁酸钙相熔点低(1216℃)，其在球团焙烧温度下会形成液相填充于磁铁矿氧化后的晶粒之间，起到连接晶粒作用，从而消除了TiO₂对球团强度带来的负面影响。

实施例2

本实施例中利用废弃SCR催化剂作粘结剂生产含钛球团的方法的基本过程同实施例1，不同之处在于：本实施例的废催化剂小球中废催化剂加入比例占含铁原料总质量百分比为 2.5％，液相助剂加入比例占含铁原料总质量百分比的2.5％。经混匀后加入圆盘造球机中补充水分生产出球团，造球完成后进行生球性能(生球落下强度、抗压强度、爆裂温度)检测，并对焙烧后球团矿的抗压强度进行测量，实验结果记录如表3所示。

实施例3

本实施例中利用废弃SCR催化剂作粘结剂生产含钛球团的方法的基本过程同实施例1，不同之处在于：本实施例的废催化剂小球中废催化剂加入比例占含铁原料总质量百分比为 7.5％，液相助剂加入比例占含铁原料总质量百分比的7.5％，经混匀后加入圆盘造球机中补充水分生产出球团，造球完成后进行生球性能(生球落下强度、抗压强度、爆裂温度)检测，并对焙烧后球团矿的抗压强度进行测量，实验结果记录如表3所示。

实施例4

本实施例中利用废弃SCR催化剂作粘结剂生产含钛球团的方法的基本过程同实施例1，不同之处在于：本实施例的废催化剂小球中废催化剂加入比例占含铁原料总质量百分比为 10％，液相助剂加入比例占含铁原料总质量百分比的10％，经混匀后加入圆盘造球机中补充水分生产出球团，造球完成后进行生球性能(生球落下强度、抗压强度、爆裂温度)检测，并对焙烧后球团矿的抗压强度进行测量，实验结果记录如表3所示。

实施例5

本实施例中利用废弃SCR催化剂作粘结剂生产含钛球团的方法的基本过程同实施例1，不同之处在于：本实施例的废催化剂小球中废催化剂加入比例占含铁原料总质量百分比为 12.5％，液相助剂加入比例占含铁原料总质量百分比的12.5％，经混匀后加入圆盘造球机中补充水分生产出球团，造球完成后进行生球性能(生球落下强度、抗压强度、爆裂温度)检测，并对焙烧后球团矿的抗压强度进行测量，实验结果记录如表3所示。

表3球团性能检测

通过对表3中配加废催化剂和液相助剂制备的生球性能及球团矿焙烧后抗压强度进行对比分析，可以得到以下结论：

(1)当废催化剂添加比例为2.5％替代膨润土时，制备的生球团落下强度和抗压强度低于基准实验球团强度，焙烧后的球团强度也低于基准实验球团的强度，因此，当废催化剂替代膨润土作为球团粘结时，配加比例需要超过2.5％。

(2)当废催化剂添加比例为12.5％时，制备的生球团个项性能优于基准实验球团，但焙烧后球团强度降低明显，因此，合适的废催化剂替代膨润土作为球团粘结剂的比例为5-10％。

在上文中结合具体的示例性实施例详细描述了本发明。但是，应当理解，可在不脱离由所附权利要求限定的本发明的范围的情况下进行各种修改和变型。详细的描述应仅被认为是说明性的，而不是限制性的，如果存在任何这样的修改和变型，那么它们都将落入在此描述的本发明的范围内。此外，背景技术旨在为了说明本技术的研发现状和意义，并不旨在限制本发明或本申请和本发明的应用领域。

Claims

1. 一种可强化球团粘结性处理废弃催化剂的方法，其特征在于，将含铁原料、催化剂粉末和液相助剂作为造球原料，混匀后进行造球制成生球团，生球团经干燥、预热以及焙烧形成球团，所述球团中低熔点物质含量不少于5%；其具体步骤为，

（1）造球原料预处理

取废弃SCR催化剂，去除废弃SCR催化剂中的堵塞物飞灰，将废弃SCR催化剂制成废弃SCR催化剂粉末，所述催化剂粉末中含有氧化钛，氧化钛含量不少于60%；

取液相助剂原料，制成液相助剂粉末，所述液相助剂包括烧结返矿和垃圾焚烧飞灰；烧结返矿中，铁酸钙含量不少于30%；垃圾焚烧飞灰中CaO含量不少于30%，烧结返矿和垃圾焚烧飞灰制成粉末后，按比例1:(1~1.5)进行混合均匀，在600-900℃，空气气氛条件下焙烧3-5h

（2）造球料混合

（3）将造球料造球制得生球团，生球团经干燥、预热以及焙烧形成球团。

2.根据权利要求1所述的一种可强化球团粘结性处理废弃催化剂的方法，其特征在于，造球原料预处理的步骤中，述含铁原料、废弃催化剂和液相助剂颗粒达到-0.074mm粒级质量百分比含量不少于98％。

3.根据权利要求1所述的一种可强化球团粘结性处理废弃催化剂的方法，其特征在于，所述含铁原料包括磁铁矿，且磁铁矿中TFe≥60.00%。

4. 根据权利要求1所述的一种可强化球团粘结性处理废弃催化剂的方法，其特征在于，造球原料之间进行动态接触后进行静态接触；所述的动态接触时间为40-45 min，静态接触时间为15-20 min。

5.根据权利要求1所述的一种可强化球团粘结性处理废弃催化剂的方法，其特征在于，废弃SCR催化剂加入比例占含铁原料总质量百分比为5%-10%。

6.根据权利要求1所述的一种可强化球团粘结性处理废弃催化剂的方法，其特征在于，废弃SCR催化剂和液相助剂添加比例为1:1~1.2。