一種基于廢棄scr脫硝催化劑的含鎢溶液的鎢回收方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于有色金屬回收領(lǐng)域，具體涉及一種利用萃取法從廢棄SCR脫硝催化劑分離所獲得的含鎢溶液中回收高純度偏鎢酸銨或三氧化鎢的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，我國燃煤電廠所使用的煙氣脫硝技術(shù)絕大部分為SCR脫硝技術(shù)，SCR脫硝催化劑按結(jié)構(gòu)分為蜂窩式、平板式和波紋板式；但無論哪種形式，其使用壽命通常為3?5年，屆時將成為廢棄SCR脫硝催化劑。
[0003]廢棄SCR脫硝催化劑中含有大量的有色金屬資源，如三氧化鎢在廢棄SCR脫硝催化劑中的含量通?？蛇_到5?10%。隨意堆置廢棄SCR脫硝催化劑而不作處理，不僅會大量損失昂貴的金屬資源，催化劑中重金屬元素進入環(huán)境也會帶來嚴重的環(huán)境污染；同時隨意堆置的廢棄SCR脫硝催化劑將占用大量的土地資源。然而，目前我國對于廢棄SCR脫硝催化劑的處理通常為簡單掩埋。
[0004]國內(nèi)一些環(huán)保單位也提出過一些針對廢棄SCR脫硝催化劑的回收方案，在這些方案中對于含鎢溶液的處理一般通過向溶液中加入鈣鹽，得到鎢酸鈣沉淀，再對其進行酸洗，生成鎢酸沉淀，最后經(jīng)水洗、焙燒，回收得到三氧化鎢。該方案所得的三氧化鎢中含有大量的硅、鋁雜質(zhì)，且鎢的回收率較低，鎢元素得不到有效的回收。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能夠合理有效的從廢棄SCR脫硝催化劑分離所獲得的含鎢溶液中回收高純度偏鎢酸銨或三氧化鎢的方法。
[0006]本發(fā)明針對廢棄SCR脫硝催化劑中鎢元素的化學(xué)性質(zhì)和特征，開發(fā)了一種萃取率高、反萃液雜質(zhì)少、易處理的萃取方案，能夠有效的回收廢棄催化劑中的鎢成分，最終回收所得偏鎢酸銨和三氧化鎢的純度均可達到98%以上；同時該技術(shù)方案適合生產(chǎn)規(guī)模大型化，所得偏鎢酸銨和三氧化鎢可直接用于制備SCR脫硝催化劑。
[0007]根據(jù)本發(fā)明提供的方法，該方法包括以下步驟:
[0008](I)、首先加入酸溶液調(diào)節(jié)含鎢溶液pH值至7?12 ;
[0009](2)、對含鎢溶液進行加熱并攪拌，待溶液變渾濁，繼續(xù)加熱一段時間；
[0010](3)、加熱后，待溶液溫度降至室溫，過濾得到澄清溶液；
[0011](4)、配制萃取劑，對步驟(3)所得澄清溶液進行萃??；
[0012](5)、用清水洗滌步驟⑷所得有機相；
[0013](6)、配置反萃劑溶液，對經(jīng)過清水洗滌的有機相進行反萃，得到反萃液；
[0014](7)、對步驟(6)所得反萃液經(jīng)過濃縮蒸干可以獲得偏鎢酸銨，進一步焙燒可以獲得二氧化鶴。
[0015]所述步驟(4)中，萃取劑溶液中各組分及各組分體積百分比為N263(甲基三辛基氯化銨):仲辛醇:癸醇:煤油=5?15%:5?10%:2?5%:70?88%，N263(甲基三辛基氯化銨):異辛醇:正丁醇:煤油=5?10%:5?20%:5?10%:60?85%，N235(三辛烷基叔胺):異辛醇:磷酸三丁酯:煤油=2?10%: 10?20%:5?10%:60?83%，N235(三辛烷基叔胺):正丁醇:磷酸三丁酯:煤油=5?15%:5?10%:5?10%:65?85%，N1923(仲碳伯胺):異辛醇:癸醇:磷酸三丁酯:煤油=5?15%:5?10%:5?10%:5 ?10%:55 ?80%。
[0016]優(yōu)選的，所述步驟(I)中，廢棄SCR脫硝催化劑是指釩鎢鈦體系SCR脫硝催化劑，具體是指以V2O5-WOZT12為主體并添加特定輔料而形成的蜂窩式、平板式或者波紋板式SCR脫硝催化劑，經(jīng)一定年限的使用后由于失活導(dǎo)致活性不達標而廢棄的催化劑。
[0017]優(yōu)選的，所述步驟(I)中，含鎢溶液是對廢棄SCR脫硝催化劑中的鎢元素進行分離所得的溶液。
[0018]優(yōu)選的，所述步驟(I)中，對廢棄SCR脫硝催化劑中的鎢元素進行分離的方法為堿溶法，即采用堿性溶液實現(xiàn)廢棄SCR脫硝催化劑中鎢的浸出，獲得含鎢溶液。
[0019]優(yōu)選的，所述步驟(I)中，含鎢溶液中除含有鎢元素外，同時含有鈦、釩、硅、鋁等催化劑中所帶元素，以及鈉、鉀、硫、氯等提取鎢元素過程中從外界引入的元素。
[0020]優(yōu)選的，所述步驟(I)中，調(diào)節(jié)pH值所用酸液可以是鹽酸溶液、硫酸溶液或磷酸溶液中的一種或者上述物質(zhì)的任意組合；且酸液濃度為10?50%。
[0021]優(yōu)選的，所述步驟(2)中，加熱溫度為50?90°C，加熱時間為1.5?4h。
[0022]優(yōu)選的，所述步驟(4)中，萃取級數(shù)大于I級，且每級萃取有機相與水相體積比0/A = 1/2 ?5。
[0023]優(yōu)選的，所述步驟(5)中，清水洗滌有機相次數(shù)大于I次，且每次清洗有機相與水相體積比0/A = I?4。
[0024]優(yōu)選的，所述步驟(6)中，反萃級數(shù)大于I級，且每級反萃有機相與水相體積比0/
A = I ?4ο
[0025]優(yōu)選的，所述步驟(6)中，反萃劑溶液質(zhì)量濃度為15?40%。
[0026]優(yōu)選的，所述步驟(；6)中，反萃劑溶液可以是氨水溶液、碳酸氫銨溶液、氯化銨溶液、硝酸銨溶液或碳酸銨溶液中的至少一種。
[0027]優(yōu)選的，所述步驟(7)中，當反萃劑為氨水溶液時，將所得反萃液濃縮蒸干可回收得到偏鎢酸銨固體，在500?700°C條件下焙燒偏鎢酸銨可回收得到三氧化鎢；當反萃劑為氯化銨、碳酸氫銨或碳酸銨時，將所得反萃液濃縮蒸干，在500?700°C條件下焙燒所得固體，可回收得到三氧化鎢。
[0028]本發(fā)明的有益效果為:
[0029]基于堿溶法對廢棄SCR脫硝催化劑分離獲得的含鎢溶液，針對其中鎢元素的存在形態(tài)以及其它雜質(zhì)離子，本發(fā)明提出了一種高效的鎢回收方法，能夠獲得高純度的偏鎢酸銨或三氧化鎢。本發(fā)明所提供的萃取方案，萃取率和反萃率均可達到98%以上；且對于鎢元素的選擇性極高，所得反萃液雜質(zhì)含量低、處理簡單，最終所得偏鎢酸銨和三氧化鎢純度極高，可直接用于制備SCR脫硝催化劑。同時，該技術(shù)方案適合生產(chǎn)規(guī)模大型化，為廢棄SCR脫硝催化劑鎢元素的回收提供了新的途徑，大大提高了處理廢棄SCR脫硝催化劑的合理性和有效性。
【具體實施方式】
[0030]本發(fā)明提供了一種從廢棄SCR脫硝催化劑分離所獲得的含鎢溶液中回收高純度偏鎢酸銨或三氧化鎢的方法，下面結(jié)合【具體實施方式】對本發(fā)明做進一步說明。
[0031]實施例1
[0032]實施例1描述了一種從廢棄SCR脫硝催化劑分離所獲得的含鎢溶液中回收高純度三氧化鎢的方法，其具體的步驟包括:
[0033](I)、向含鎢溶液中加入體積濃度為15 %的鹽酸溶液，調(diào)節(jié)含鎢溶液pH值至9 ；
[0034](2)、將含鎢溶液加熱至80°C，并維持此溫度2h ；
[0035](3)、加熱后，待溶液降溫至室溫，過濾得到澄清溶液；
[0036](4)、配制體積百分比為N263(甲基三辛基氯化銨):仲辛醇:癸醇:煤油=5%:10%:5%:80%的萃取劑溶液，對步驟(3)所得澄清溶液進行4級萃取，且每級萃取有機相與水相體積比Ο/A = 1/3 ;
[0037](5)、萃取后，用清水洗滌有機相2次，且每次清洗有機相與水相體積比Ο/A = 2 ;
[0038](6)、配置質(zhì)量濃度為25%的碳酸氫銨溶液，對經(jīng)過清水洗滌的有機相進行3級反萃，且每級反萃有機相與水相體積比Ο/A = 2，得到反萃液；
[0039](7)、將步驟(6)所得反萃液濃縮蒸干，收集所得固體，在700°C條件下焙燒得到三氧化鎢固體。
[0040]經(jīng)過對最終獲得的三氧化鎢的分析檢測，可計算獲得鎢的回收效率為99.5%，三氧化鶴的純度為98.8%。
[0041]實施例2
[0042]實施例2也描述了一種從廢棄SCR脫硝催化劑分離所獲得的含鎢溶液中回收高純度偏鎢酸銨的方法，其具體的步驟包括:
[0043](I)、向含鎢溶液中加入體積濃度為10 %的硫酸溶液，調(diào)節(jié)含鎢溶液pH值至10 ；
[0044](2)、將含鎢溶液加熱至60°C，并維持此溫度3h ；
[0045](3)、加熱后，待溶