从废弃SCR脱硝催化剂中回收钛酸锌的方法.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010811696.1 (22)申请日 2020.08.13 (71)申请人 北京华电光大环境股份有限公司 地址 102200 北京市昌平区科技园区超前 路37号院16号楼2层C1034 (72)发明人 曲艳超陈晨陆强 (74)专利代理机构 北京中济纬天专利代理有限 公司 11429 代理人 陆薇薇 (51)Int.Cl. C01G 23/00(2006.01) (54)发明名称 一种从废弃SCR脱硝催化剂中回收钛酸锌的 方法 (57)摘要 本发明属于有色金属回收领域， 具。

2、体涉及一 种从废弃SCR脱硝催化剂中回收钛酸锌的方法。 本发明所述回收方法主要包括废弃催化剂预处 理、 焙烧、 除杂等步骤， 通过该回收工艺， 可以回 收得到高纯度的钛酸锌产品， 整体工艺简单易 行， 元素回收率高， 较钛元素常规回收工艺具有 显著优势。 权利要求书1页 说明书4页 CN 112110483 A 2020.12.22 CN 112110483 A 1.一种从废弃SCR脱硝催化剂中回收钛酸锌的方法， 包括如下步骤： （1） 预处理制备废弃催化剂粉末 焙烧处理废弃催化剂， 待催化剂冷却后使用压缩空气吹去催化剂表面积灰， 而后将废 弃催化剂粉碎至300目以下； （2） 混合焙烧 将废。

3、弃催化剂粉末与碳酸锌混合均匀， 而后于600-800下焙烧4-7h， 得到烧结块； （3） 除杂 取步骤 （2） 所得烧结块粉碎至300目以下， 将粉末加入至体积浓度为10-30%氨水溶液 中， 加热溶液至60-90并持续搅拌1.5-3h； 过滤并收集剩余固体， 而后依次用体积浓度为 2-5%的稀硝酸溶液和清水进行清洗； （4） 回收钛酸锌 将步骤 （3） 中剩余固体用体积浓度为15%的盐酸溶液进行溶解， 过滤得到钛酸锌溶液， 向溶液中加入氨水， 调节溶液pH值为4.5-7.0， 过滤得到钛酸锌沉淀， 最后经水洗、 干燥完成 钛酸锌的回收。 2.根据权利要求1所述的一种从废弃SCR脱硝催化剂中。

4、回收钛酸锌的方法， 其特征在 于， 所述步骤 （1） 中废弃SCR脱硝催化剂为工业烟气脱硝淘汰的V2O5-WO3/TiO2型或V2O5- MoO3/TiO2型催化剂， 组分包括TiO2、 WO3或MoO3、 V2O5、 Al2O3、 SiO2、 CaO。 3.根据权利要求1所述的一种从废弃SCR脱硝催化剂中回收钛酸锌的方法， 其特征在 于， 所述步骤 （1） 中焙烧温度为550-750， 焙烧时间为3-6h。 4.根据权利要求1所述的一种从废弃SCR脱硝催化剂中回收钛酸锌的方法， 其特征在 于， 所述步骤 （2） 中碳酸锌与废弃催化剂粉末质量比为 （3-5） :1。 5.根据权利要求1所述的一。

5、种从废弃SCR脱硝催化剂中回收钛酸锌的方法， 其特征在 于， 所述步骤 （3） 中氨水溶液与粉末液固质量比为 （5-10） :1。 6.根据权利要求1所述的一种从废弃SCR脱硝催化剂中回收钛酸锌的方法， 其特征在 于， 所述步骤 （4） 中盐酸溶液与除杂后剩余固体液固质量比为 （5-10） :1。 权利要求书 1/1 页 2 CN 112110483 A 2 一种从废弃SCR脱硝催化剂中回收钛酸锌的方法 技术领域 0001 本发明属于有色金属回收领域， 具体涉及一种从废弃SCR脱硝催化剂中回收钛酸 锌的方法。 背景技术 0002 废弃SCR脱硝催化剂是一种特殊固体废弃物， 近年来由于SCR脱硝。

6、催化剂应用越来 越广泛， 其产量也逐年上升。 废弃SCR脱硝催化剂本身含有五氧化二钒等有毒性成分， 在使 用过程中还吸附了烟气中砷、 汞、 硒等重金属元素， 随意堆置将对环境造成巨大危害。 废弃 SCR脱硝催化剂已经引起了社会的广泛关注， 环保部还专门针对废弃SCR脱硝催化剂制定了 处置法规。 0003 废弃催化剂并非毫无利用价值， 其往往还包含大量可回收的珍贵金属资源。 TiO2、 WO3、 MoO3和V2O5是废弃SCR脱硝催化剂中最为常见的几种高附加值成分， 尤其是TiO2成分， 作 为催化剂的载体， 含量可达到70%以上。 钛元素是一种用途十分广泛的金属元素， 其对应氧 化物和多种钛酸。

7、盐在诸多行业中均发挥了不可替代的作用。 而这些优异含钛材料通常以钛 矿为原料进行生产， 生产难度较大， 生产过程中为了提升产品品质， 还需要额外增加成本投 入。 而废弃SCR脱硝催化剂中钛元素含量高， 且杂质元素远远少于钛矿， 因此， 以废弃SCR脱 硝催化剂为原材料生产钛产品， 不仅工艺更为简单， 成本投入也存在极大的优势， 同时还解 决了废弃催化剂的处置问题。 0004 国内有关废弃SCR脱硝催化剂钛元素的回收工艺以及产品形式目前还比较单一。 中国专利申请CN201010254247.8公开了一种从废烟气脱硝催化剂中回收金属氧化物的方 法， 该方法首先将催化剂进行预处理， 通过碳酸钠混合焙。

8、烧、 水浸分离得到钛酸钠盐， 而后 通过酸洗、 水洗、 焙烧等步骤回收得到二氧化钛。 中国专利申请CN201510943530.4公开了一 种废弃SCR脱硝催化剂综合回收利用的方法和系统， 该方法则是通过水解法回收得到了二 氧化钛， 即首先将废弃催化剂钛成分进行溶解， 再通过水解、 水洗、 焙烧等步骤回收钛元素。 目前有关从废弃SCR脱硝催化剂中回收钛元素的方法还存在着工艺复杂、 品质难控制、 产品 单一等明显缺陷， 亟待新型高效合理的回收方案。 发明内容 0005 废弃SCR脱硝催化剂中二氧化钛含量可达到70%以上， 以钛酸锌形式高效回收钛元 素是一种全新的钛元素回收工艺， 可以实现废弃SC。

9、R脱硝催化剂的合理处置。 0006 本发明的目的在于提供一种从废弃SCR脱硝催化剂中回收钛酸锌的方法。 本发明 针对废弃SCR脱硝催化剂中钛元素的存在形式和化学特性， 通过特定的简单高效的回收工 艺得到了高品质的钛酸锌产品。 0007 根据本发明提供的方法， 该方法包括以下步骤： （1） 预处理 依次通过焙烧、 吹灰和粉碎步骤处理废弃SCR脱硝催化剂， 得到300目以下的废弃催化 说明书 1/4 页 3 CN 112110483 A 3 剂粉末； （2） 混合焙烧 将废弃催化剂粉末与碳酸锌混合均匀， 焙烧得到烧结块； （3） 除杂 将烧结块粉碎至300目以下并加入氨水溶液中， 加热溶液至60-。

10、90并持续搅拌1.5- 3h； 过滤并收集剩余固体， 而后依次用体积浓度为2-5%的稀硝酸溶液和清水进行清洗； （4） 回收钛酸锌 将步骤 （3） 中剩余固体用盐酸溶液进行溶解得到钛酸锌溶液， 过滤后向溶液中加入氨 水调节pH值为4.5-7.0， 过滤得到钛酸锌沉淀， 最后经水洗、 干燥完成钛酸锌的回收。 0008 优选的， 所述的步骤 （1） 中， 废弃SCR脱硝催化剂为工业烟气脱硝淘汰的V2O5-WO3/ TiO2型或V2O5-MoO3/TiO2型催化剂， 组分包括TiO2、 WO3或MoO3、 V2O5、 Al2O3、 SiO2、 CaO。 0009 优选的， 所述的步骤 （1） 中， 。

11、焙烧温度为550-750， 焙烧时间为3-6h。 0010 优选的， 所述的步骤 （2） 中， 碳酸锌与废弃催化剂粉末质量比为 （3-5） :1。 0011 优选的， 所述的步骤 （2） 中， 焙烧温度为600-800， 焙烧时间为4-7h。 0012 优选的， 所述的步骤 （3） 中， 氨水溶液体积浓度为10-30%， 液固质量比为 （5-10） :1。 0013 优选的， 所述的步骤 （4） 中， 盐酸溶液体积浓度为15%， 液固质量比为 （5-10） :1。 0014 本发明的有益效果： 本发明对废弃SCR脱硝催化剂中钛元素进行了高效回收， 得到了纯度在98%以上的钛酸 锌产品， 且钛元。

12、素回收率可达92%以上。 主要通过以下几个方面来实现： （1） 以钛酸锌形式从废弃SCR脱硝催化剂中回收钛元素， 产品具有更高的价值。 钛酸锌 是电子陶瓷的主要成分， 可用于制造低介电常数陶瓷电容器和高压电容器， 也是太阳能电 池领域的重要材料， 高品质的钛酸锌具有十分广泛的应用， 价格亦高于二氧化钛和粗钛渣， 因此， 回收钛酸锌具有更高的经济效益。 0015 （2） 本发明钛元素回收工艺克服了废弃SCR脱硝催化剂中钛元素常规回收工艺中 存在的问题。 以混合钠盐焙烧方式回收二氧化钛时， 产品中往往含有大量钛酸钠盐杂质； 以 水解法回收二氧化钛， 会因为钛元素溶解和沉淀效率低， 而导致元素回收率。

13、较低， 且产品形 貌难以控制； 而直接以粗钛渣形式回收二氧化钛， 产品价值过低。 本发明首先通过混合碳酸 锌焙烧， 使得废弃催化剂中二氧化钛高效转化为钛酸锌， 而后根据钛酸锌及杂质成分化学 性质， 依次使用氨水、 稀硝酸、 盐酸溶液进行多级除杂， 最终回收得到纯度在98%以上的钛酸 锌产品， 且回收率亦可保证在92%以上。 0016 （3） 本发明工艺步骤十分简单， 工艺中的预处理、 混合焙烧、 除杂和钛酸锌回收均 为简单常规的物理和化学操作流程， 大大降低了工艺实施的难度和实施过程中的成本投 入， 在工业化应用中具有显著优势。 具体实施方式 0017 本发明提供了一种从废弃SCR脱硝催化剂中。

14、回收钛酸锌的方法， 下面结合具体实 施方式对本发明做进一步说明。 0018 实施例1 实施例1描述了一种从废弃SCR脱硝催化剂中回收钛酸锌的方法， 具体的步骤包括： 说明书 2/4 页 4 CN 112110483 A 4 （1） 预处理 550焙烧废弃SCR脱硝催化剂6h， 而后对废弃催化剂进行吹灰和粉碎处理， 得到300目 以下废弃催化剂粉末。 0019 （2） 混合焙烧 将废弃催化剂粉末与3倍质量的碳酸锌混合均匀， 而后在600下焙烧7h， 得到烧结块。 0020 （3） 除杂 将烧结块粉碎至300目以下， 加入体积浓度为10%的氨水溶液， 液固质量比为10:1， 加热 溶液至90并持续。

15、搅拌1.5h； 反应结束后进行过滤， 依次用2%的稀硝酸溶液和清水洗涤剩 余固体。 0021 （4） 回收钛酸锌 将步骤 （3） 清洗后的固体加入至体积浓度为15%的盐酸溶液中， 液固质量比为10:1， 充 分溶解后过滤除去固体杂质， 得到钛酸锌溶液； 向溶液中加入氨水， 调节溶液pH值为4.5， 过 滤得到钛酸锌沉淀， 经过水洗、 干燥后完成钛酸锌的回收。 0022 通过实施例1， 钛元素回收率为92.15%， 回收所得钛酸锌纯度为99.03%。 0023 实施例2 实施例2描述了一种从废弃SCR脱硝催化剂中回收钛酸锌的方法， 具体的步骤包括： （1） 预处理 750焙烧废弃SCR脱硝催化剂。

16、3h， 而后对废弃催化剂进行吹灰和粉碎处理， 得到300目 以下废弃催化剂粉末。 0024 （2） 混合焙烧 将废弃催化剂粉末与5倍质量的碳酸锌混合均匀， 而后在800下焙烧4h， 得到烧结块。 0025 （3） 除杂 将烧结块粉碎至300目以下， 加入体积浓度为30%的氨水溶液， 液固质量比为5:1， 加热 溶液至60并持续搅拌3h； 反应结束后进行过滤， 依次用5%的稀硝酸溶液和清水洗涤剩余 固体。 0026 （4） 回收钛酸锌 将步骤 （3） 清洗后的固体加入至体积浓度为15%的盐酸溶液中， 液固质量比为5:1， 充分 溶解后过滤除去固体杂质， 得到钛酸锌溶液； 向溶液中加入氨水， 调节。

17、溶液pH值为7， 过滤得 到钛酸锌沉淀， 经过水洗、 干燥后完成钛酸锌的回收。 0027 通过实施例2， 钛元素回收率为93.07%， 回收所得钛酸锌纯度为98.73%。 0028 实施例3 实施例3描述了另一种从废弃SCR脱硝催化剂中回收钛酸锌的方法， 具体的步骤包括： （1） 预处理 650焙烧废弃SCR脱硝催化剂4h， 而后对废弃催化剂进行吹灰和粉碎处理， 得到300目 以下废弃催化剂粉末。 0029 （2） 混合焙烧 将废弃催化剂粉末与4倍质量的碳酸锌混合均匀， 而后在700下焙烧5h， 得到烧结块。 0030 （3） 除杂 将烧结块粉碎至300目以下， 加入体积浓度为20%的氨水溶液。

18、， 液固质量比为6:1， 加热 说明书 3/4 页 5 CN 112110483 A 5 溶液至70并持续搅拌2h； 反应结束后进行过滤， 依次用3%的稀硝酸溶液和清水洗涤剩余 固体。 0031 （4） 回收钛酸锌 将步骤 （3） 清洗后的固体加入至体积浓度为15%的盐酸溶液中， 液固质量比为6:1， 充分 溶解后过滤除去固体杂质， 得到钛酸锌溶液； 向溶液中加入氨水， 调节溶液pH值为6， 过滤得 到钛酸锌沉淀， 经过水洗、 干燥后完成钛酸锌的回收。 0032 通过实施例3， 钛元素回收率为93.27%， 回收所得钛酸锌纯度为98.54%。 0033 实施例4 实施例4描述了又一种从废弃SC。

19、R脱硝催化剂中回收钛酸锌的方法， 具体的步骤包括： （1） 预处理 620焙烧废弃SCR脱硝催化剂5h， 而后对废弃催化剂进行吹灰和粉碎处理， 得到300目 以下废弃催化剂粉末。 0034 （2） 混合焙烧 将废弃催化剂粉末与3.5倍质量的碳酸锌混合均匀， 而后在720下焙烧6h， 得到烧结 块。 0035 （3） 除杂 将烧结块粉碎至300目以下， 加入体积浓度为15%的氨水溶液， 液固质量比为6.5:1， 加 热溶液至75并持续搅拌2.5h； 反应结束后进行过滤， 依次用2%的稀硝酸溶液和清水洗涤 剩余固体。 0036 （4） 回收钛酸锌 将步骤 （3） 清洗后的固体加入至体积浓度为15%。

20、的盐酸溶液中， 液固质量比为7.5:1， 充 分溶解后过滤除去固体杂质， 得到钛酸锌溶液； 向溶液中加入氨水， 调节溶液pH值为5.5， 过 滤得到钛酸锌沉淀， 经过水洗、 干燥后完成钛酸锌的回收。 0037 通过实施例4， 钛元素回收率为92.89%， 回收所得钛酸锌纯度为98.67%。 0038 应理解， 上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点， 其目的在于供本领域技 术人员了解本发明的内容并据以实施， 并非具体实施方式的穷举， 并不能以此限制本发明 的保护范围。 凡根据本发明的技术方案进行修改或者等同替换， 而不脱离本发明技术方案 的宗旨和范围， 其均应涵盖在本发明权利要求范围中。 说明书 4/4 页 6 CN 112110483 A 6 。