废弃催化剂钒、钼(钨)与钛分离方法介绍

发布日期:2018-10-29  浏览次数:53
废弃催化剂钒、钼(钨)与钛分离方法

  废弃的scr脱销催化剂其中钒主要以V2O5、VOSO4形式存在,且后者所占比例有时高达40~60%,这主要取决于催化剂在转化器中所处的位置和使用时间,废弃的催化剂中VOSO4可溶于水,而V2O5难溶于水,但易溶于强碱、强酸。从废弃的催化剂中提取V2O5有多种方法,虽然其工艺流程和操作条件不尽相同,但关健步骤是钒的浸出,并从浸出液中沉淀出V2O5。具有代表性的工艺有以下几种:

scr脱销催化剂

scr脱销催化剂

  一、还原浸出――氧化钒法
  将废弃的催化剂通过清洗以去除吸附在表面的重金属、飞灰等杂物,然后催化剂破碎后,进行预焙烧处理后,按比例加入NaOH溶液进行溶解。溶解后进行固液分离操作,然后对所得沉淀加入硫酸,经浸出、沉降、水解、盐处理、焙烧,可得到TiO2。对于第一次固液分离得到的溶液,滴加硫酸调节pH值,加入过量硝酸铵沉钒,进行第二次固液分离。将过滤得到的偏钒酸铵经高温分解,值得V2O5成品。对于第二次固液分离得到的溶液,加入盐酸调节pH值,再加入NaCl,得到钨酸钠,经精制、过滤、离子交换等工艺,分离杂质成分,再经蒸发结晶得钨酸钠产品。
  二、酸性浸出――氧化钒法
  将清洗后的废弃的催化剂用盐酸溶液升温浸出,同时加入氧化剂氯化钾氧化将四价钒氧化成五价钒,V2O5浸出率可达95~98%。再用碱溶液调节PH值并煮沸溶液提到V2O5沉淀。
  三、碱性浸出法
  由于V2O5为二性氧化物,故可以采用酸性溶液浸取液。再采用碱性NaOH或Na2CO3溶液在90℃浸出,溶液过滤后PH值调整到1.6~1.8煮沸后提到V2O5沉淀,碱法回收与酸法回收率相当,但碱法回收V2O5的纯度不如酸法。
  四、烧结法
  将废弃的催化剂破碎,使颗粒粒度在200μm左右,然后与碳酸钠充分混合,在650~700℃条件下进行烧结,使其发生如下反应:
  V2O5+Na2CO3→Na2VO3+CO2↑
  MoO3+Na2CO3→Na2MoO4+CO2↑
  经过焙烧后的物料加热水,经充分搅拌后浸取使Na2VO3和Na2MoO4溶于水,二氧化钛与碳酸钠也生成钛酸钠,主要有偏钛酸钛钠(Na2Ti2O5、Na2Ti3O3)等,但碱金属钛酸盐在水溶液中的溶解度很小,可忽略不计。过滤干燥即得钛酸盐。再加入NH4Cl,沉淀出偏钒酸铵。
  NaVO3+NH4Cl→NH4VO3↓+NaCl
  沉钒后溶液中钼以(NH4)2MoO4形式存在于溶液中将分离后的滤液加入HCl,将PH值调为整到4.5~5.0。然后加入CaCl2溶液,沉淀出CaMoO4经过滤,滤饼用HNO3处理制H2MoO4。
  (NH4)2MoO4+CaCl2→CaMoO4↓+NH4Cl
  CaMoO4+HNO3→H2MoO4↓+Ca(NO3)2