废旧SCR催化剂资源化利用研究

摘要

随着火力发电厂SCR脱硝设施的大规模建设，废旧的脱硝催化剂将急剧增加，越来越多的废旧催化剂将面临处理处置问题。对废旧催化剂进行回收利用，不仅可以节约资源，还能保护环境，具有显著的环境效益和经济效益。本文采用酸浸还原的方法提取废旧SCR催化剂中的钒，采用硫酸法提取钛，用NaOH碱浸法实现钨、钼的合并回收，经过后续工艺过程最终得到回收产品V2O5、TiO2、WO3和MoO3。
　　本研究主要内容包括：⑴V2O5回收采用酸浸还原-碱沉分离-氧化溶解-氯化铵沉钒-高温焙烧工艺，最佳的工艺参数为：酸浸还原过程：硫酸浓度1.8mol/L，酸浸温度90℃，液固比2.5，反应时间2.5h；碱沉分离过程：反应温度70℃，pH=7，反应时间100min；氧化溶解过程：pH=13，反应温度95℃，反应时间20min；氯化铵沉钒过程：反应温度50℃，pH=8，反应时间80min；高温焙烧过程：反应温度550℃，反应时间2.5h。最佳条件下提取的五氧化二钒纯度为98.6%，回收率为90.2%。⑵TiO2回收采用酸浸-水解-高温焙烧工艺，最佳的工艺参数为：酸浸过程：硫酸浓度为12mol/L，液固比为10，反应温度为150℃，反应时间为2h；水解过程：水解温度为沸点温度，钛液F值为1.9，添加1%晶种，反应时间为150min；高温焙烧过程：反应温度600℃，反应时间2.5h。最佳工艺条件下制得的TiO2纯度为92.9%，回收率为91%。⑶WO3、MoO3回收采用碱浸—CaCl2沉淀富集钨、钼—酸化焙烧工艺，最佳的工艺参数为：碱浸过程：浸取温度为95℃，液固比为14，反应时间为100min，NaOH浓度控制为9mol/L；CaCl2沉淀富集钨、钼过程：反应温度为80℃，氯化钙加入比例[CaCl2:(Mo+V)]（摩尔比）为7，反应时间为30min；酸化焙烧过程：之后向其中加入过量盐酸进行酸化处理（保持反应pH为1左右），最后将制得的钨酸和钼酸置于马弗炉中于750℃的条件下焙烧2h，即可得到三氧化钨和三氧化钼。最佳条件下提取的WO3、MoO3纯度为98.2%，回收率为88.1%。

目录

声明

第1章 绪论

1.1 研究背景

1.2 催化剂的成分分析

1.3 催化剂的失活原因及其再生

1.4 国内外的回收利用情况

1.5 回收利用工艺的研究现状分析

1.6 课题研究目的和意义

1.7 课题研究内容

第2章 实验器材与方法

2.1 试剂与仪器

2.2 实验方法、原理以及实验步骤

第3章 回收SCR催化剂中V2O5的实验研究

3.1 实验流程

3.2 硫酸浸取-还原氧化沉钒法步骤及原理

3.3 V2O5浸出率的测定

3.4 实验数据处理与分析

3.5 本章小结

第4章 回收SCR催化剂中TiO2的实验研究

4.1 实验流程

4.2 TiO2浸出率的测定

4.3 浸出特性研究

4.4 钛液水解特性研究

4.5 高温焙烧

4.6 本章小结

第5章 回收SCR催化剂中WO3、MoO3的实验研究

5.1 实验流程

5.2 WO3、MoO3浸出率的测定

5.3 WO3、MoO3的碱浸特性研究

5.4 CaCl2沉淀富集钨、钼特性研究

5.5 钨、钼的酸化处理以及高温焙烧

5.6 本章小结

第6章 最佳工艺条件试验验证

第7章 结论与展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

致谢