废SCR催化剂的回收利用
钒系SCR催化剂经过多次循环再生之后,其物理化学性质都有较大的改变,如果再进行再生其活性也难以提高,对于这些废SCR催化剂如果处置不当不仅污染环境,而且其中的金属氧化物不能得到有效的回收利用,造成资源的巨大浪费,所以回收利用废SCR催化剂不仅可以变废为宝、化害为益,而且还可以带来一定的经济效益。由于各种条件的限制和经济效益的考量,废SCR催化剂回收工艺一般分为干法和湿法。
1、废SCR催化剂干法回收工艺
钠化焙烧工艺E103是典型的干法回收工艺,其工艺流程主要是将废SCR催化剂预处理去除表面吸附的一些杂质,然后破碎、碾磨,添加一定比例的碳酸钠混合均匀置于高温下焙烧熔融,使其中的V:O转变成可溶的盐(NaVO和NaMoO),二氧化钛与碳酸钠焙烧生成钛酸钠(Na2TiO、NaTiO和Na—TiO),焙烧后的物料加入热水并充分搅拌,钛酸盐在水中的溶解度很少,过滤、干燥之后得到钛酸盐,得到的钛酸盐加酸之后通过过滤、水洗、焙烧得到TiO,然后在分离了钛酸盐的滤液中加入氯化铵得到偏矾酸氨沉淀,将偏矾酸氨沉淀干燥,高温分解就可以得到VO成品。沉钒后的滤液中钼以(NH):MoO的形式存在于溶液中,调节滤液的pH值一4.5~5.0,加入CaC12溶液,沉淀出CaMoO4,再过滤,滤饼用酸液处理制得H2MoO,最后焙烧即可得到MoO与WO。
2、废SCR催化剂湿法回收工艺
废SCR催化剂湿法回收工艺主要是利用酸或碱通过还原、水解及络合等反应将废SCR催化剂中的金属氧化物分离、提纯。李俊峰等[11]利用酸法还原分离了五氧化二钒、三氧化钨(三氧化钼)与二氧化钛。此工艺首先用高压水冲洗进行预处理,之后
在酸性条件下利用还原剂将不溶于水的钒化合物转化为溶于水的钒化合物,然后进行第一次过滤分离钒化合物与其他不溶于酸的金属氧化物,过滤之后的滤液用来提纯五氧化二钒,滤饼用来回收二氧化钛及提纯三氧化钨(三氧化钼),向第一次过滤的滤液中加人氢氧化钠,生成钒的沉淀,进行第二次过滤,钒富集在滤饼中,然后将滤饼溶解在碱液中并通人氧气至滤饼完全溶解,加人氯化铵,生成沉淀,将沉淀过滤焙烧,即得到五氧化二钒。向第一次过滤的滤饼中加人氢氧化钠进行溶解,然后进行过滤,滤饼即为二氧化钛,再向滤液中加入稀硫酸调节pH值至生成沉淀,过滤沉淀即可得到三氧化钨。
近年来随着我国环保法规进一步加强,燃煤电厂氮氧化物排放标准进一步严格,针对燃煤电厂的脱硝设备建设也在不断加速,优势明显的SCR脱硝工艺更是占据了大部分市场,但是SCR催化剂的使用寿命有限,未来一段时间失效催化剂的产生量将急剧增加,对于这些失效催化剂的处置将变得越来越棘手。文献报道的各种再生方法和回收利用工艺都只是停留在研究阶段,真正产业化应用的凤毛麟角,面向产业化应用的钒系SCR催化剂的再生和回收利用研究已刻不容缓。