Scr廢舊催化劑中釩、鉬、鈦的連續(xù)回收裝置及回收工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種SCR廢舊催化劑中釩、鉬、鈦的連續(xù)回收裝置及回收工藝，破碎機與二級磁分離裝置相連，二級磁分離裝置與隧道窯相連，隧道窯與粉碎機相連，粉碎機與堿性浸出釜相連，堿性反應(yīng)釜與抽濾槽，抽濾槽與真空蒸發(fā)槽相連，真空蒸發(fā)槽與沉釩反應(yīng)槽相連，沉釩反應(yīng)槽與沉釩抽濾槽相連，沉釩抽濾槽與沉鉬反應(yīng)槽相連，沉鉬反應(yīng)槽與沉鉬抽濾槽相連；所述的堿液浸出釜夾套在反應(yīng)釜外側(cè)，頂部溢流口位于夾套上側(cè)，加料口和加液口位于反應(yīng)釜上部，加液口由導(dǎo)流管引入反應(yīng)釜中部。本發(fā)明連續(xù)化裝置，有效提高了生產(chǎn)效率，有利于后續(xù)自動化連續(xù)化生產(chǎn)的實現(xiàn)。實現(xiàn)了平板式煙氣脫硝催化劑的連續(xù)回收，浸出水的循環(huán)利用，大大節(jié)約的水量的利用。
【專利說明】SCR廢舊催化劑中釩、鉬、鈦的連續(xù)回收裝置及回收工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種SCR廢舊催化劑中釩、鑰、鈦的連續(xù)回收裝置及回收工藝，屬于固 體廢棄物回收領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002] 選擇性催化還原法（SCR)煙氣脫硝技術(shù)因其具有脫硝效率高，價格低廉，穩(wěn)定性 好等優(yōu)點成為燃煤煙氣氮氧化物（NOx)脫除的主流技術(shù)。目前，V2O5-MoO 3-TiO2型整體式催 化劑是應(yīng)用最為廣泛的SCR煙氣脫硝催化劑之一，該催化劑以1102為載體，V 205和MoO 3為 活性組分。煙氣脫硝催化劑中1102所占質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%~90%，V2O5所占質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1~5%， 皿〇03所占質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5~10%。
[0003] 由于此類SCR催化劑的最佳活性溫度在350~400 °C，目前工業(yè)上一般將SCR脫 硝系統(tǒng)置于省煤器與空氣預(yù)熱器之間。脫硝催化劑易受到砷、堿金屬（主要是K、Na)等影 響導(dǎo)致中毒；受到煙塵等影響引起堵塞；受到高溫影響導(dǎo)致燒結(jié)、活性組分揮發(fā)；機械磨損 等。由于上述問題，目前工業(yè)應(yīng)用的SCR煙氣脫硝催化劑的使用壽命只有3~4年，逾期需要 及時更換。失效的催化劑屬于危險固體廢棄物，倘若不加處置而隨意堆置的話，會占用大量 的土地資源，增加企業(yè)成本，而且催化劑中的重金屬成分會由于各種作用進(jìn)入到自然環(huán)境 給環(huán)境帶來嚴(yán)重危害。而對SCR廢舊脫硝催化劑進(jìn)行回收利用不僅可以節(jié)約成本，而且有 利于自然環(huán)境的保護(hù)，符合我國可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略。
[0004] 目前，多數(shù)催化劑回收技術(shù)集中于蜂窩式催化劑的回收，對于平板式催化劑的回 收鮮有報道，此外，報道的回收技術(shù)多為間歇工藝，回收條件苛刻，運行成本較高，產(chǎn)生的廢 水量大，不利于大規(guī)模應(yīng)用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種SCR廢舊催化劑中釩、鑰、鈦的連續(xù)回收 裝置及回收工藝，低成本、節(jié)能環(huán)保、易實現(xiàn)金屬化合物有效分離、重復(fù)利用、效果好。
[0006] 實現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方案： 一種SCR廢舊催化劑中釩、鑰、鈦的連續(xù)回收裝置，包括破碎機1，二級磁分離裝置2,隧 道窯3,粉碎機4,堿液浸出釜5,抽濾槽6,真空蒸發(fā)槽7,沉釩反應(yīng)槽8,沉釩抽濾槽9,沉鑰 反應(yīng)槽10,沉鑰抽濾槽11 ;所述破碎機與二級磁分離裝置相連，二級磁分離裝置與隧道窯 相連，隧道窯與粉碎機相連，粉碎機與堿性浸出釜相連，堿性反應(yīng)釜與抽濾槽，抽濾槽與真 空蒸發(fā)槽相連，真空蒸發(fā)槽與沉釩反應(yīng)槽相連，沉釩反應(yīng)槽與沉釩抽濾槽相連，沉釩抽濾槽 與沉鑰反應(yīng)槽相連，沉鑰反應(yīng)槽與沉鑰抽濾槽相連；所述的堿液浸出釜5結(jié)構(gòu)如圖3所示， 由反應(yīng)釜主體51、夾套52、加料口 53、加液口 54、底部曝氣55、頂部溢流口 56、攪拌裝置57 組成，夾套在反應(yīng)釜外側(cè)，頂部溢流口位于夾套上側(cè)以保證液位高度不超過夾套高度，使溶 液能夠充分受熱，加料口和加液口位于反應(yīng)釜上部，加料口較粗，主要用于加固體物料，力口 液口由導(dǎo)流管引入反應(yīng)釜中部，保證新鮮液體不會從溢流口直接流出。
[0007] 在真空蒸發(fā)槽7和堿液浸出釜5之間連接有冷凝裝置12。冷凝裝置為水冷裝置， 將水蒸氣冷凝至液態(tài)水，比如水交換換熱器。
[0008] 在堿液浸出釜5和真空蒸發(fā)槽7上連接有熱源供應(yīng)裝置13。
[0009] SCR廢舊催化劑中釩、鑰、鈦的連續(xù)回收工藝，包括如下步驟： 1) 將SCR廢舊催化劑在破碎機1中進(jìn)行物理破碎，得到鋼網(wǎng)、鐵屑和催化劑粉末，經(jīng) 傳送帶進(jìn)入二級磁分離裝置2,分離出鋼網(wǎng)和鐵屑，剩下的催化劑粉末進(jìn)入隧道窯3中在 650~850 °C條件下高溫焙燒，得到燒結(jié)塊；除去表面吸附的Hg、As及有機質(zhì)，同時廢舊催化 劑中的低價態(tài)重金屬氧化物轉(zhuǎn)變?yōu)楦邇r態(tài)重金屬氧化物，催化劑中重金屬氧化物的酸性增 力口，有利于后續(xù)浸出，主要反應(yīng)如下：

【權(quán)利要求】
1. 一種SCR廢舊催化劑中釩、鑰、鈦的連續(xù)回收裝置，其特征在于：包括破碎機（1)，二 級磁分離裝置（2)，隧道窯（3)，粉碎機（4)，堿液浸出釜（5)，抽濾槽（6)，真空蒸發(fā)槽（7)， 沉鑰;反應(yīng)槽（8)，沉f凡抽濾槽（9)，沉鑰反應(yīng)槽（10)，沉鑰抽濾槽（11);所述破碎機（1)與二 級磁分離裝置（2)相連，二級磁分離裝置（2)與隧道窯（3)相連，隧道窯（3)與粉碎機（4) 相連，粉碎機（4)與堿性浸出荃（5)相連，堿性反應(yīng)荃（5)與抽濾槽（6)，抽濾槽（6)與真 空蒸發(fā)槽（7)相連，真空蒸發(fā)槽（7)與沉釩反應(yīng)槽（8)相連，沉釩反應(yīng)槽（8)與沉釩抽濾槽 (9)相連，沉釩抽濾槽（9)與沉鑰反應(yīng)槽（10)相連，沉鑰反應(yīng)槽（10)與沉鑰抽濾槽（11)相 連；所述的堿液浸出釜（5)由反應(yīng)釜主體（51)、夾套（52)、加料口（53)、加液口（54)、底部 曝氣（55)、頂部溢流口（56)、攪拌裝置（57)組成，夾套在反應(yīng)釜外側(cè)，頂部溢流口位于夾套 上側(cè)，加料口（53)和加液口（54)位于反應(yīng)釜上部，加液口（54)由導(dǎo)流管引入反應(yīng)釜中部。
2. 如權(quán)利要求1所述的SCR廢舊催化劑中釩、鑰、鈦的連續(xù)回收裝置，其特征在于，在真 空蒸發(fā)槽（7)和堿液浸出釜（5)之間連接有冷凝裝置（12)。
3. 如權(quán)利要求1所述的SCR廢舊催化劑中釩、鑰、鈦的連續(xù)回收裝置，其特征在于，在堿 液浸出釜（5)和真空蒸發(fā)槽（7)上連接有熱源供應(yīng)裝置（13)。 4. SCR廢舊催化劑中釩、鑰、鈦的連續(xù)回收工藝，其特征在于包括如下步驟：1)將SCR廢 舊催化劑在破碎機（1)中進(jìn)行物理破碎，得到鋼網(wǎng)、鐵屑和催化劑粉末，進(jìn)入二級磁分離裝 置（2)分離出鋼網(wǎng)和鐵屑，剩下的催化劑粉末進(jìn)入隧道窯（3)中在650~850 °C條件下高溫 焙燒，得到燒結(jié)塊； 2) 將燒結(jié)塊送入粉碎機（4)中粉碎至100目以上，然后進(jìn)入堿液浸出釜（5)中，堿液浸 出釜（5)裝有溫度為80~90 °C濃度為10~30 wt%NaOH溶液，充分?jǐn)嚢杞?，液固比?~10:1 kg/m3,充分反應(yīng)后進(jìn)入抽濾槽（6)，得到1102粗品濾餅和濾液，得到的TiO 2粗品濾餅經(jīng)酸 洗、過濾、水洗、干燥后即可得到Ti02粉末； 3) 步驟2)中得到的濾液進(jìn)入真空蒸發(fā)槽（7)，蒸發(fā)的水經(jīng)冷凝裝置（12)后回流至反應(yīng) 釜中，余下的濾液進(jìn)入沉釩反應(yīng)槽（8)，在沉釩反應(yīng)槽（8)中加 HC1調(diào)節(jié)pH值至8. 0~9. 0后， 再加入NH4C1，用量為：V:NH4+ = 1:2~1:3(摩爾比），經(jīng)充分反應(yīng)后，進(jìn)入沉釩抽濾槽（9)，抽 濾得到NH4V03粗品和二次濾液，NH4V(Vfi品經(jīng)洗滌過濾后得到成品； 4) 二次濾液進(jìn)入沉鑰反應(yīng)槽（10)，在沉鑰反應(yīng)槽（10)中加 HC1調(diào)節(jié)pH值至4. 5~5. 0， 再加入CaCl2，用量為M〇:CaCl2 = 1:2~1:3(摩爾比），經(jīng)充分反應(yīng)后進(jìn)入沉鑰抽濾槽（11)， 得到CaM〇04粗品和三次濾液，CaM〇04粗品經(jīng)洗滌干燥后得到成品，三次濾液回流至真空蒸 發(fā)槽（7)中； 5) 所得CaM〇04成品在40~50 °C條件下用HC1處理，再經(jīng)酸沉、過濾得到固體H 2M〇04,經(jīng) 洗滌干燥后得到H2M〇04成品。
5. 如權(quán)利要求4中所述的SCR廢舊催化劑中釩、鑰、鈦的連續(xù)回收工藝，其特征在于：步驟1)中，焙燒時間為3~4 h。
6. 如權(quán)利要求4中所述的SCR廢舊催化劑中釩、鑰、鈦的連續(xù)回收工藝，其特征在于：步驟2)中，反應(yīng)時間為6~7 h。
7. 如權(quán)利要求4中所述的SCR廢舊催化劑中釩、鑰、鈦的連續(xù)回收工藝，其特征在于：步驟3)中，真空蒸發(fā)槽將濾液體積蒸發(fā)為原來的1/3。
8. 如權(quán)利要求4中所述的SCR廢舊催化劑中釩、鑰、鈦的連續(xù)回收工藝，其特征在于： 步驟3)中，反應(yīng)時間為10~15 min，鹽酸的質(zhì)量濃度為7%~10%。
9. 如權(quán)利要求4中所述的SCR廢舊催化劑中釩、鑰、鈦的連續(xù)回收工藝，其特征在于：步驟4)中，反應(yīng)時間為10~15 min，鹽酸的質(zhì)量濃度為7%~10%。
10. 如權(quán)利要求4中所述的SCR廢舊催化劑中釩、鑰、鈦的連續(xù)回收工藝，其特征在于： 真空蒸發(fā)溫度為70~80°C。
【文檔編號】C22B34/34GK104451152SQ201410623778
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月10日
【發(fā)明者】鐘秦, 于愛華, 江曉明, 王虎, 丁杰, 董岳 申請人:大唐南京環(huán)保科技有限責(zé)任公司