目前国内有关废烟气的脱硝催化剂综合利用技术已经全面普及,但它作为重要的固体危险废弃物其产生量正在逐年攀升,产能缺口尤其是无害化处置缺口较大,严重影响了我国生态环境的健康发展。
脱硝催化剂
催化剂的回收
随着SCR工艺的广泛应用,废弃催化剂的数量将越来越多。
如果不对废弃催化剂进行回收,一方面会占用大量的土地资源;另一方面催化剂所吸附的一些毒害物质进入到自然环境,给环境带来严重危害;第三方面,所含的有价金属资源不能得到回收利用,造成资源的巨大浪费。
所以,开展废催化剂的回收利用既可以变废为宝,化害为益,还可以解决相应的一些列潜在的环境污染问题。
钒氧化物提取工艺
SCR脱硝催化剂经使用后,其中的钒主要以V2O5和VOSO4形式存在,后者所占比例有时可达40%~60%。
废钒催化剂中的VOSO4可溶于水,而V2O5难溶于水,但却易于强酸或强碱。
从废钒催化剂中提取V2O5有多种方法,虽然其工艺流程和操作条件不尽相同,具有代表性的有以下几种方法。
还原浸出— 氧化沉钒法。
该法将废钒催化剂加水加热煮沸,并加入二氧化硫或亚硫酸钠还原,使V2O5还原成四价钒呈硫酸钒酰形态进入溶液,然后加入氧化剂氯酸钾氧化沉钒。
酸性浸出— 氧化沉钒法。
用盐酸或硫酸溶液升温浸出,同时加入氧化剂氯酸钾氧化四价钒为五价钒,V2O5的浸出率可达95%~98%,再用碱溶液调节pH值,煮沸溶液得到V2O5沉淀。
碱性浸出— 沉钒法。
由于V2O5为二性氧化物,可采用酸液浸取液可采取碱液加以浸取回收。
用NaOH或碳酸钠溶液在90℃下浸出,溶液过滤后调整pH值1.6~1.8,煮沸得到V2O5沉淀。碱浸法V2O5的回收率与酸法相当,但通常碱法回收的V2O5纯度不如酸法。
高温活化法。
将废钒催化剂直接进行高温活化,焙烧时不加任何添加剂,然后用碳酸氢钠浸出。
同时加入少量氯酸钾氧化溶液中四价钒为五价钒,过滤、浓缩浸出液,再加入氯化铵使钒以偏钒酸铵形式沉淀,干燥、煅烧得到五氧化二钒产品。
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