CN117566790A - 一种铊中毒废旧scr脱硝催化剂资源化利用提纯的方法 - Google Patents
一种铊中毒废旧scr脱硝催化剂资源化利用提纯的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117566790A CN117566790A CN202311538743.XA CN202311538743A CN117566790A CN 117566790 A CN117566790 A CN 117566790A CN 202311538743 A CN202311538743 A CN 202311538743A CN 117566790 A CN117566790 A CN 117566790A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- scr denitration
- thallium
- denitration catalyst
- slurry
- waste scr
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims abstract description 95
- 239000002699 waste material Substances 0.000 title claims abstract description 50
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 238000004064 recycling Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 208000026015 thallium poisoning Diseases 0.000 title claims abstract description 21
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 52
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 27
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000012065 filter cake Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000000047 product Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims abstract description 9
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims abstract description 9
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 48
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 claims description 30
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 18
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 17
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 15
- 238000005903 acid hydrolysis reaction Methods 0.000 claims description 9
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 claims description 9
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 9
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 8
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 8
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 8
- 238000010408 sweeping Methods 0.000 claims description 8
- AKHNMLFCWUSKQB-UHFFFAOYSA-L sodium thiosulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=S AKHNMLFCWUSKQB-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 7
- 235000019345 sodium thiosulphate Nutrition 0.000 claims description 7
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims description 5
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical class [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical class [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- RQPZNWPYLFFXCP-UHFFFAOYSA-L barium dihydroxide Chemical class [OH-].[OH-].[Ba+2] RQPZNWPYLFFXCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N perchloric acid Chemical compound OCl(=O)(=O)=O VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M Lithium hydroxide Chemical class [Li+].[OH-] WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 2
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910052716 thallium Inorganic materials 0.000 abstract description 22
- BKVIYDNLLOSFOA-UHFFFAOYSA-N thallium Chemical compound [Tl] BKVIYDNLLOSFOA-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 22
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 229910003077 Ti−O Inorganic materials 0.000 abstract 2
- 238000005457 optimization Methods 0.000 abstract 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 abstract 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 12
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 10
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 4
- GFNGCDBZVSLSFT-UHFFFAOYSA-N titanium vanadium Chemical compound [Ti].[V] GFNGCDBZVSLSFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Ascorbic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 239000002920 hazardous waste Substances 0.000 description 2
- GEHJYWRUCIMESM-UHFFFAOYSA-L sodium sulfite Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])=O GEHJYWRUCIMESM-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 2
- 206010008428 Chemical poisoning Diseases 0.000 description 1
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 235000010323 ascorbic acid Nutrition 0.000 description 1
- 229960005070 ascorbic acid Drugs 0.000 description 1
- 239000011668 ascorbic acid Substances 0.000 description 1
- 239000002956 ash Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 239000002738 chelating agent Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 239000011028 pyrite Substances 0.000 description 1
- NIFIFKQPDTWWGU-UHFFFAOYSA-N pyrite Chemical compound [Fe+2].[S-][S-] NIFIFKQPDTWWGU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052683 pyrite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 235000010265 sodium sulphite Nutrition 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G23/00—Compounds of titanium
- C01G23/04—Oxides; Hydroxides
- C01G23/047—Titanium dioxide
- C01G23/053—Producing by wet processes, e.g. hydrolysing titanium salts
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
本发明公开了一种铊中毒废旧SCR脱硝催化剂资源化利用提纯的方法,属于脱硝催化剂技术领域,将废旧SCR脱硝催化剂除尘、拆解后收集催化剂本体,催化剂本体经过粉碎调浆后加压碱煮,过滤后将滤饼再次调浆并加入强酸和还原剂,酸化反应后再次过滤,将滤饼转移至闪蒸炉中除去水分,得到T i O2产品;铊中毒废旧SCR脱硝催化剂资源化利用提纯的方法通过对还原剂的优选和对反应条件的优化,在酸性条件下添加还原剂,铊去除较为彻底,实现铊的高效去除;该方法不引入其他杂质,提纯效果好,T i O2产品纯度高,有助于降低废水处理难度,更加高效。
Description
技术领域
本发明属于脱硝催化剂技术领域,具体涉及一种铊中毒废旧SCR脱硝催化剂资源化利用提纯的方法。
背景技术
随着火电、钢铁、水泥及其他工业窑炉对于氮氧化物的排放控制越来越严格,脱硝催化剂产品的需求逐步增长。在各类脱硝技术中,钒钛系SCR脱硝催化剂的应用技术最成熟、使用范围广,脱硝效率高,使用成本低,得到市场的广泛认可和应用。脱硝催化剂由于自身技术特点一般每3年左右的时间进行更换,因此会产生大量废旧钒钛系脱硝催化剂,同时根据《国家危险废物名录(2021年版)》中规定:废脱硝催化剂(钒钛系)属于危险废物(HW50废催化剂),如果随意堆存或不当利用处置将造成环境污染和资源浪费。
水泥生产所用到的主要原料有石灰石、粉煤灰和黄铁矿等,这些原料以及燃料煤中均含有少量的铊(T l)。在水泥窑炉熟料煅烧过程中,温度可达900-1500℃,高温条件下原料矿物和燃料煤中的铊将以气态形式混入烟气,同时在水泥窑炉燃烧中产生的各种有害物质及灰分会随着烟气经过SCR脱硝催化剂,引起催化剂的物理堵塞和化学中毒进而使催化剂活性下降。铊物质本身具有很强的给电子能力,烟气中的铊物质很容易优先吸附在载体T iO2上,导致催化剂表面的羟基被T l 2O3取代,之后随着铊物质在催化剂表面的不断富集,含铊物质占据并破坏催化剂表面的活性位以及T i O2的T i-(OH)-T i桥接位点,导致催化剂表面酸性位点的数量和强度显著降低,同时,铊作为一种亲硫元素,催化剂表面吸附的含铊物种会与烟气中的SO2反应形成T l 2SO4,进一步覆盖在催化剂表面的T l 2O3上,最终铊在催化剂表面上以T l 2O3和T l 2SO4形式分层覆盖,导致催化剂铊中毒,催化活性显著下降。
现有公开技术主要是针对铊中毒催化剂再生处置(CN111715210A、CN111589473B、CN113600248A、CN112827354A),对资源化处置除铊均未做深入研究。公开号为CN113600248A的中国专利以硫酸、硝酸分别做两次清洗,配以氧化剂、分散剂及螯合剂等,工艺流程较复杂,且引入杂质多、废水处理难度大;公告号为CN111589473B和公开号CN112827354A的中国专利主要采用稀硫酸法,铊去除效率不高,按照目前水泥行业退役废催化剂铊中毒的情况来看(铊含量为3wt%-5wt%),处置后残余铊含量仍偏高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种铊中毒废旧SCR脱硝催化剂资源化利用提纯的方法,解决现有技术对于SCR脱硝催化剂回收时铊难以彻底去除的问题,通过简便方法和流程,高效去除铊,获取高纯度钛白粉产品。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
一种铊中毒废旧SCR脱硝催化剂资源化利用提纯的方法,包括如下步骤:
步骤一:将废旧SCR脱硝催化剂放置于负压集尘车间,利用压缩空气吹扫废旧SCR脱硝催化剂表面和孔道内的飞灰,然后拆解除去废旧SCR脱硝催化剂的金属边框,收集催化剂本体;
步骤二:将催化剂本体粉碎后加入去离子水分散成固含量为20%-35%的第一浆料,将第一浆料转移至反应釜中,然后向反应釜中加入强碱液,在0.2-2MPa压力和100-200℃的条件下加压碱煮1-4h;
步骤三:将加压碱煮后的第一浆料过滤,将滤饼用去离子水分散成第二浆料并转移至酸化槽中,然后向酸化槽中加入强酸和还原剂,在50-150℃的条件下酸化反应1-4h,将难溶的T l 3+还原为易溶的T l+,T iO3 2-盐经酸解生成H2T iO3,同时去除其中酸溶性杂质;
进一步地,强碱液包括但不限于饱和氢氧化钠溶液、饱和氢氧化钾溶液、饱和氢氧化钡溶液和饱和氢氧化锂溶液。
进一步地,步骤二中第一浆料和强碱液的质量比为15-20:1。
进一步地,强酸包括但不限于质量分数为90%-98%的硫酸、质量分数为20%-30%的硝酸和质量分数为20%-30%的高氯酸。
进一步地,还原剂包括但不限于镁带、铝粉、硫代硫酸钠和锌粉。
进一步地,步骤三中滤饼、去离子水、强酸和还原剂的质量比为100:200-400:1-20:0.02-5。
步骤四:将酸化反应后的第二浆料过滤,将滤饼转移至闪蒸炉中除去水分,得到TiO2产品。
本发明的有益效果:
本发明铊中毒废旧SCR脱硝催化剂资源化利用提纯的方法通过对还原剂的优选和对反应条件的优化,在强酸性条件下添加还原剂,铊去除较为彻底,将难溶的T l 3+还原为易溶的T l+,铊去除率达到96%以上,有利于实现铊的高效去除。
加压碱煮和酸化反应后的滤液可以回收其他贵金属,T iO3 2-盐经酸解生成H2T iO3,同时去除其中酸溶性杂质,提高资源化利用率,并且有助于降低废水处理难度,更加环保高效。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1:本实施例提供一种铊中毒废旧SCR脱硝催化剂资源化利用提纯的方法,包括如下实施步骤:
步骤一:将废旧SCR脱硝催化剂放置于负压集尘车间,利用压缩空气吹扫废旧SCR脱硝催化剂表面和孔道内的飞灰,然后拆解除去废旧SCR脱硝催化剂的金属边框,收集催化剂本体。
步骤二:将催化剂本体粉碎后加入去离子水分散成固含量为20%的第一浆料,将1500kg第一浆料转移至反应釜中,然后向反应釜中加入100kg饱和氢氧化钡溶液,在0.2MPa压力和100℃的条件下加压碱煮4h。主要反应如下所示:
V2O5+Ba(OH)2=Ba(V03)2+H2O
WO3+Ba(OH)2=BaWO4+H2O
T iO2+Ba(OH)2=BaT iO3+H2O
步骤三:将加压碱煮后的第一浆料过滤,将100kg滤饼用200kg去离子水分散成第二浆料并转移至酸化槽中,然后向酸化槽中加入1kg质量分数为90%的硫酸和0.02kg铝粉,在50℃的条件下酸化反应4h,将难溶的T l 3+还原为易溶的T l+,T iO3 2-盐经酸解生成H2TiO3,同时去除其中酸溶性杂质。主要反应如下所示:
3T l 2(SO4)3+4A l=3T l 2SO4+2A l 2(SO4)3
BaT i O3+H2SO4=H2T iO3(s)+BaSO4
步骤四:将酸化反应后的第二浆料过滤,将滤饼转移至闪蒸炉中除去水分,得到TiO2产品。主要反应如下所示:
H2T iO3=T iO2+H2O(g)↑
实施例2:本实施例提供一种铊中毒废旧SCR脱硝催化剂资源化利用提纯的方法,包括如下实施步骤:
步骤一:将废旧SCR脱硝催化剂放置于负压集尘车间,利用压缩空气吹扫废旧SCR脱硝催化剂表面和孔道内的飞灰,然后拆解除去废旧SCR脱硝催化剂的金属边框,收集催化剂本体。
步骤二:将催化剂本体粉碎后加入去离子水分散成固含量为30%的第一浆料,将1500kg第一浆料转移至反应釜中,然后向反应釜中加入100kg饱和氢氧化钾溶液,在1MPa压力和150℃的条件下加压碱煮2.5h。主要反应如下所示:
V2O5+2KOH=2KV03+H2O
WO3+2KOH=K2WO4+H2O
T iO2+2KOH=K2T iO3+H2O
步骤三:将加压碱煮后的第一浆料过滤,将100kg滤饼用300kg去离子水分散成第二浆料并转移至酸化槽中,然后向酸化槽中加入10kg质量分数为98%的硫酸和2kg铝粉,在100℃的条件下酸化反应2.5h,将难溶的T l 3+还原为易溶的T l+,T iO3 2-盐经酸解生成H2TiO3,同时去除其中酸溶性杂质。主要反应如下所示:
3T l 2(SO4)3+4A l=3T l 2SO4+2A l 2(SO4)3
K2T iO3+H2SO4=H2T iO3(s)+K2SO4
步骤四:将酸化反应后的第二浆料过滤,将滤饼转移至闪蒸炉中除去水分,得到TiO2产品。主要反应如下所示:
H2T iO3=T iO2+H2O(g)↑
实施例3:本实施例提供一种铊中毒废旧SCR脱硝催化剂资源化利用提纯的方法,包括如下实施步骤:
步骤一:将废旧SCR脱硝催化剂放置于负压集尘车间,利用压缩空气吹扫废旧SCR脱硝催化剂表面和孔道内的飞灰,然后拆解除去废旧SCR脱硝催化剂的金属边框,收集催化剂本体。
步骤二:将催化剂本体粉碎后加入去离子水分散成固含量为35%的第一浆料,将2000kg第一浆料转移至反应釜中,然后向反应釜中加入100kg饱和氢氧化钠溶液,在2MPa压力和200℃的条件下加压碱煮1h。主要反应如下所示:
V2O5+2NaOH=2NaV03+H2O
WO3+2NaOH=Na2WO4+H2O
T iO2+2NaOH=Na2T iO3+H2O
步骤三:将加压碱煮后的第一浆料过滤,将100kg滤饼用400kg去离子水分散成第二浆料并转移至酸化槽中,然后向酸化槽中加入20kg质量分数为20%的硝酸和5kg铝粉,在150℃的条件下酸化反应4h,将难溶的T l 3+还原为易溶的T l+,T iO3 2-盐经酸解生成H2TiO3,同时去除其中酸溶性杂质。主要反应如下所示:
3T l(NO3)3+2A l=3T l NO3+2A l(NO3)3
Na2T iO3+2HNO3=H2T iO3(s)+2NaNO3
步骤四:将酸化反应后的第二浆料过滤,将滤饼转移至闪蒸炉中除去水分,得到TiO2产品。主要反应如下所示:
H2T iO3=T iO2+H2O(g)↑
实施例4:本实施例提供一种铊中毒废旧SCR脱硝催化剂资源化利用提纯的方法,包括如下实施步骤:
步骤一:将废旧SCR脱硝催化剂放置于负压集尘车间,利用压缩空气吹扫废旧SCR脱硝催化剂表面和孔道内的飞灰,然后拆解除去废旧SCR脱硝催化剂的金属边框,收集催化剂本体。
步骤二:将催化剂本体粉碎后加入去离子水分散成固含量为20%的第一浆料,将1500kg第一浆料转移至反应釜中,然后向反应釜中加入100kg饱和氢氧化钡溶液,在0.2MPa压力和100℃的条件下加压碱煮4h。主要反应如下所示:
V2O5+Ba(OH)2=Ba(V03)2+H2O
WO3+Ba(OH)2=BaWO4+H2O
T iO2+Ba(OH)2=BaT iO3+H2O
步骤三:将加压碱煮后的第一浆料过滤,将100kg滤饼用200kg去离子水分散成第二浆料并转移至酸化槽中,然后向酸化槽中加入1kg质量分数为95%的硫酸和0.02kg硫代硫酸钠,在50℃的条件下酸化反应4h,将难溶的T l 3+还原为易溶的T l+,T iO3 2-盐经酸解生成H2T iO3,同时去除其中酸溶性杂质。主要反应如下所示:
2T l 2(SO4)3+Na2S2O3+5H2O=2T l 2SO4+Na2SO4+5H2SO4
BaT i O3+H2SO4=H2T iO3(s)+BaSO4
步骤四:将酸化反应后的第二浆料过滤,将滤饼转移至闪蒸炉中除去水分,得到TiO2产品。主要反应如下所示:
H2T iO3=T iO2+H2O(g)↑
实施例5:本实施例提供一种铊中毒废旧SCR脱硝催化剂资源化利用提纯的方法,包括如下实施步骤:
步骤一:将废旧SCR脱硝催化剂放置于负压集尘车间,利用压缩空气吹扫废旧SCR脱硝催化剂表面和孔道内的飞灰,然后拆解除去废旧SCR脱硝催化剂的金属边框,收集催化剂本体。
步骤二:将催化剂本体粉碎后加入去离子水分散成固含量为30%的第一浆料,将1500kg第一浆料转移至反应釜中,然后向反应釜中加入100kg饱和氢氧化钾溶液,在1MPa压力和150℃的条件下加压碱煮2.5h。主要反应如下所示:
V2O5+2KOH=2KV03+H2O
WO3+2KOH=K2WO4+H2O
T iO2+2KOH=K2T iO3+H2O
步骤三:将加压碱煮后的第一浆料过滤,将100kg滤饼用300kg去离子水分散成第二浆料并转移至酸化槽中,然后向酸化槽中加入10kg质量分数为98%的硫酸和2kg硫代硫酸钠,在100℃的条件下酸化反应2.5h,将难溶的T l 3+还原为易溶的T l+,T iO3 2-盐经酸解生成H2T iO3,同时去除其中酸溶性杂质。主要反应如下所示:
2T l 2(SO4)3+Na2S2O3+5H2O=2T l 2SO4+Na2SO4+5H2SO4
K2T iO3+H2SO4=H2T iO3(s)+K2SO4
步骤四:将酸化反应后的第二浆料过滤,将滤饼转移至闪蒸炉中除去水分,得到TiO2产品。主要反应如下所示:
H2T iO3=T iO2+H2O(g)↑
实施例6:本实施例提供一种铊中毒废旧SCR脱硝催化剂资源化利用提纯的方法,包括如下实施步骤:
步骤一:将废旧SCR脱硝催化剂放置于负压集尘车间,利用压缩空气吹扫废旧SCR脱硝催化剂表面和孔道内的飞灰,然后拆解除去废旧SCR脱硝催化剂的金属边框,收集催化剂本体。
步骤二:将催化剂本体粉碎后加入去离子水分散成固含量为35%的第一浆料,将2000kg第一浆料转移至反应釜中,然后向反应釜中加入100kg饱和氢氧化钠溶液,在2MPa压力和200℃的条件下加压碱煮1h。主要反应如下所示:
V2O5+2NaOH=2NaV03+H2O
WO3+2NaOH=Na2WO4+H2O
T iO2+2NaOH=Na2T iO3+H2O
步骤三:将加压碱煮后的第一浆料过滤,将100kg滤饼用400kg去离子水分散成第二浆料并转移至酸化槽中,然后向酸化槽中加入20kg质量分数为30%的硝酸和5kg硫代硫酸钠,在150℃的条件下酸化反应1h,将难溶的T l 3+还原为易溶的T l+,T iO3 2-盐经酸解生成H2T iO3,同时去除其中酸溶性杂质。主要反应如下所示:
4T l(NO3)3+Na2S2O3+5H2O=4T l NO3+Na2SO4+H2SO4+8HNO3
Na2T iO3+2HNO3=H2T iO3(s)+2NaNO3
步骤四:将酸化反应后的第二浆料过滤,将滤饼转移至闪蒸炉中除去水分,得到TiO2产品。主要反应如下所示:
H2T iO3=T iO2+H2O(g)↑
对比例1:在实施例6的基础上,将还原剂由硫代硫酸钠替换为亚硫酸钠,其余步骤保持不变,制备出T iO2产品。
对比例2:在实施例6的基础上,将还原剂由硫代硫酸钠替换为抗坏血酸,其余步骤保持不变,制备出T iO2产品。
对实施例1-实施例6和对比例1-对比例2进行性能测试,不同方法下制备的T iO2产品的脱铊率和引入杂质分析的结果如表1所示:
表1
由表1可以看出,实施例1-实施例6中方法获得的T i O2产品脱铊率较高,并且无杂质引入。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种铊中毒废旧SCR脱硝催化剂资源化利用提纯的方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤一:将废旧SCR脱硝催化剂放置于负压集尘车间,利用压缩空气吹扫废旧SCR脱硝催化剂表面和孔道内的飞灰,然后拆解除去废旧SCR脱硝催化剂的金属边框,收集催化剂本体;
步骤二:将催化剂本体粉碎后加入去离子水分散成固含量为20%-35%的第一浆料,将第一浆料转移至反应釜中,然后向反应釜中加入强碱液,在0.2-2MPa压力和100-200℃的条件下加压碱煮1-4h;
步骤三:将加压碱煮后的第一浆料过滤,将滤饼用去离子水分散成第二浆料并转移至酸化槽中,然后向酸化槽中加入强酸和还原剂,在50-150℃的条件下酸化反应1-4h;将难溶的Tl 3+还原为易溶的Tl+,TiO3 2-盐经酸解生成H2TiO3,同时去除其中酸溶性杂质;
步骤四:将酸化反应后的第二浆料过滤,将滤饼转移至闪蒸炉中除去水分,得到TiO2产品。
2.根据权利要求1所述的一种铊中毒废旧SCR脱硝催化剂资源化利用提纯的方法,其特征在于,步骤二中所述强碱液包括但不限于饱和氢氧化钠溶液、饱和氢氧化钾溶液、饱和氢氧化钡溶液和饱和氢氧化锂溶液。
3.根据权利要求1所述的一种铊中毒废旧SCR脱硝催化剂资源化利用提纯的方法,其特征在于,步骤二中所述第一浆料和强碱液的质量比为15-20:1。
4.根据权利要求1所述的一种铊中毒废旧SCR脱硝催化剂资源化利用提纯的方法,其特征在于,步骤三中所述强酸包括但不限于硫酸、硝酸和高氯酸。
5.根据权利要求1所述的一种铊中毒废旧SCR脱硝催化剂资源化利用提纯的方法,其特征在于,步骤三中所述还原剂包括但不限于镁带、铝粉、硫代硫酸钠和锌粉。
6.根据权利要求1所述的一种铊中毒废旧SCR脱硝催化剂资源化利用提纯的方法,其特征在于,步骤三中所述滤饼、去离子水、强酸和还原剂的质量比为100:200-400:1-20:0.02-5。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311538743.XA CN117566790B (zh) | 2023-11-17 | 2023-11-17 | 一种铊中毒废旧scr脱硝催化剂资源化利用提纯的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311538743.XA CN117566790B (zh) | 2023-11-17 | 2023-11-17 | 一种铊中毒废旧scr脱硝催化剂资源化利用提纯的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117566790A true CN117566790A (zh) | 2024-02-20 |
| CN117566790B CN117566790B (zh) | 2024-09-06 |
Family
ID=89861960
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311538743.XA Active CN117566790B (zh) | 2023-11-17 | 2023-11-17 | 一种铊中毒废旧scr脱硝催化剂资源化利用提纯的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117566790B (zh) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009110594A1 (ja) * | 2008-03-07 | 2009-09-11 | 住友大阪セメント株式会社 | セメント製造設備におけるタリウムの回収方法及び回収装置 |
| CN109279651A (zh) * | 2018-11-20 | 2019-01-29 | 安徽元琛环保科技股份有限公司 | 一种从含钡和铈的废弃scr脱硝催化剂中提取高纯度二氧化钛的方法 |
| CN109650437A (zh) * | 2019-02-14 | 2019-04-19 | 广州大学 | 一种用含铊酸性废水制备硝酸亚铊和硫酸亚铊的方法 |
| CN111589473A (zh) * | 2020-06-24 | 2020-08-28 | 清华大学 | 一种铊中毒scr脱硝催化剂的再生和资源化利用方法 |
| CN115445604A (zh) * | 2022-09-02 | 2022-12-09 | 国能龙源内蒙古环保有限公司 | 一种废弃脱硝催化剂的资源化回收方法 |
| CN115652114A (zh) * | 2022-12-28 | 2023-01-31 | 长沙华时捷环保科技发展股份有限公司 | 一种含铊溶液中铊的资源化回收工艺 |
-
2023
- 2023-11-17 CN CN202311538743.XA patent/CN117566790B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009110594A1 (ja) * | 2008-03-07 | 2009-09-11 | 住友大阪セメント株式会社 | セメント製造設備におけるタリウムの回収方法及び回収装置 |
| CN109279651A (zh) * | 2018-11-20 | 2019-01-29 | 安徽元琛环保科技股份有限公司 | 一种从含钡和铈的废弃scr脱硝催化剂中提取高纯度二氧化钛的方法 |
| CN109650437A (zh) * | 2019-02-14 | 2019-04-19 | 广州大学 | 一种用含铊酸性废水制备硝酸亚铊和硫酸亚铊的方法 |
| CN111589473A (zh) * | 2020-06-24 | 2020-08-28 | 清华大学 | 一种铊中毒scr脱硝催化剂的再生和资源化利用方法 |
| CN115445604A (zh) * | 2022-09-02 | 2022-12-09 | 国能龙源内蒙古环保有限公司 | 一种废弃脱硝催化剂的资源化回收方法 |
| CN115652114A (zh) * | 2022-12-28 | 2023-01-31 | 长沙华时捷环保科技发展股份有限公司 | 一种含铊溶液中铊的资源化回收工艺 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 周伯劲等: "《试剂化学》", 31 August 1988, 广东科技出版社, pages: 288 * |
| 姚迎等: "《化学知识辞典》", 30 September 1995, 济南出版社, pages: 124 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN117566790B (zh) | 2024-09-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109928413B (zh) | 一种铝灰苏打烧结脱氮同步制备铝酸钠的方法 | |
| CN114774701B (zh) | 工业废盐和废弃脱硝催化剂资源化利用的方法 | |
| CN106474893A (zh) | 一种臭氧氧化联合钢渣吸收的烟气脱硫脱硝工艺 | |
| CN106011472A (zh) | 一种利用还原性有机酸回收废旧scr脱硝催化剂中钒的方法 | |
| CN110893312A (zh) | 一种新型高效脱硫剂及其制备方法 | |
| CN109607612A (zh) | 一种废弃scr脱硝催化剂中钒、钨、钛资源回收的方法 | |
| CN110817944B (zh) | 一种废弃scr脱硝催化剂的回收方法 | |
| CN113737005A (zh) | 一种铝灰加工资源利用的方法 | |
| CN1923695A (zh) | 一种由粉煤灰制取氧化铝的方法 | |
| CN105274341A (zh) | 一种废scr脱硝催化剂中金属钒和钨浸出的方法 | |
| CN114733888A (zh) | 一种用于综合利用二次铝灰的方法及系统 | |
| CN113769564B (zh) | 一种半干法脱硫灰固化工业烟气二氧化碳及其资源化方法 | |
| CN116425123B (zh) | 一种利用工业副产石膏制备硫化钙的装置系统及方法 | |
| CN112547046B (zh) | 一种基于钒钛渣的环保型脱硝催化剂的制备方法 | |
| CN117566790B (zh) | 一种铊中毒废旧scr脱硝催化剂资源化利用提纯的方法 | |
| CN111167490A (zh) | 一种利用废scr催化剂制备抗毒低温脱硝催化剂的方法 | |
| CN110605092B (zh) | 一种铁基稀土储氧型复合固溶体吸附剂及其在烟气脱砷脱汞中的应用 | |
| CN112337426A (zh) | 一种可用于钢厂低温干法脱硫脱硝吸附剂及制备方法 | |
| CN109621713B (zh) | 一种污泥复合脱硝剂及其制备与应用 | |
| CN112408470A (zh) | 基于高温煅烧法以废脱硝催化剂生产钛白粉的方法 | |
| CN115924926B (zh) | 一种高效回收废scr催化剂中有价值组分的方法 | |
| CN115090253B (zh) | 废旧颗粒状锰系锂离子筛的再利用方法 | |
| CN216191117U (zh) | 一种回收铝基危废中氧化铝的反应系统 | |
| CN216039763U (zh) | 基于带式焙烧机制备v2o5球团矿的系统 | |
| CN117623363A (zh) | 一种利用废硫酸钠生成硫酸钡及其副产氢氧化钠的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |