1. 中国科学院过程工程研究所绿色过程与工程重点实验室,湿法冶金清洁生产技术国家工程实验室,北京 100190 2. 中国科学院大学化学工程学院,北京 100049
收稿日期:
2019-03-10修回日期:
2019-04-15出版日期:
2019-06-28发布日期:
2019-06-10通讯作者:
李会泉基金资助:
温和酸碱活化废弃SCR脱硝催化剂协同提取钒钨新工艺应用基础研究Recovery of TiO2 from spent SCR denitration catalyst by alkali hydrothermal method
Wenfen WU1,2, Huiquan LI1,2*, Ziheng MENG1,2, Chenye WANG1, Xingrui WANG1, Chen ZHAO1,21. Key Laboratory of Green Process and Engineering, National Engineering Laboratory for Cleaner Production Technology of Hydrometallurgy, Institute of Process Engineering, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China 2. School of Chemical Engineering, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
Received:
2019-03-10Revised:
2019-04-15Online:
2019-06-28Published:
2019-06-10Contact:
LI Hui-quan 摘要/Abstract
摘要: 采用碱溶法分离回收燃煤电厂废SCR脱硝催化剂中的载体成分TiO2,通过正交实验考察了NaOH浓度、反应温度、固液比和转速对碱溶法回收TiO2过程中主要杂质W浸出分离、W和Ti浸出率的影响规律及浸出渣物相的变化规律,所得含钛浸出渣经20% H2SO4溶液或20% HCl溶液洗涤、煅烧回收TiO2。结果表明,反应温度对杂质W浸出影响最明显。回收Ti元素的最优条件为反应温度110℃及NaOH浓度40wt%、固液比1/5 g/mL、转速400 r/min,该条件下废SCR脱硝催化剂中W的脱除率达87.5%,Ti的溶出率仅为0.04%,浸出液中W/Ti浓度比为210。经H2SO4处理后生成锐钛型TiO2,经HCl处理生成金红石型TiO2,二者纯度均大于98%,实现了TiO2晶体的可控制备。
引用本文
武文粉 李会泉 孟子衡 王晨晔 王兴瑞 赵晨. 碱溶法回收废SCR脱硝催化剂中的二氧化钛[J]. 过程工程学报, 2019, 19(S1): 72-80.
Wenfen WU Huiquan LI Ziheng MENG Chenye WANG Xingrui WANG Chen ZHAO. Recovery of TiO2 from spent SCR denitration catalyst by alkali hydrothermal method[J]. Chin. J. Process Eng., 2019, 19(S1): 72-80.
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参考文献
[1]郦建国, 朱法华, 孙雪丽.中国火电大气污染防治现状及挑战[J].中国电力, 2018, 51(6):2-10 [2]Zeng R.Reclamation and Recycling of SCR Waste Catalyzer [J].China Environmental Protection Industry, 2012, 2(11):348-351 [3]Choi I H, Kim H R, Moon G, et al. .Spent V2O5-WO3/TiO2 catalyst processing for valuable metals by soda roasting-water leaching[J].Hydrometallurgy, 2018, 175(0):292-299 [4]Yu J, Li C M, Guo F, et al.The pilot demonstration of a honeycomb catalyst for the DeNO(x) of low-temperature flue gas from an industrial coking plant [J].Fuel, 2018, 219(0):37-49 [5]Li W J, Xu T F, Liu X S, et al.Effect comparison of microwave heating and muffle heating on treatment of spent SCR catalyst[J].Environmental Protection of Chemical Industry, 2017, 37(5):572-575 [6]郭凤.烧蚀型载体烟气脱硝催化剂的制备与性能研究 [D]. 北京: 中国矿业大学, 2014: 19. [7]Dai Z J, Wang L L, Tang H, et al.Speciation analysis and leaching behaviors of selected trace elements in spent SCR catalyst [J].Chemosphere, 2018, 207(0):440-448 [8]Li M, Liu B, Wang X R, et al.A promising approach to recover a spent SCR catalyst: Deactivation by arsenic and alkaline metals and catalyst regeneration[J].Chemical Engineering Journal, 2018, 342(0):1-8 [9]Hu W S, Gao X, Deng Y W, et al.Deactivation mechanism of arsenic and resistance effect of SO42- on commercial catalysts for selective catalytic reduction of NOx with NH3[J].Chemical Engineering Journal, 2016, 293(0):118-128 [10]Su Q F, Miao J F, Li H R, et al.Optimizing vanadium and tungsten leaching with lowered silicon from spent SCR catalyst by pre-mixing treatment[J].Hydrometallurgy, 2018, 181(0):230-239 [11]科技日报.火电厂脱硝催化剂报废高峰将至回收再利用势在必行[J].科技信息, 2018, 25(10):4-4 [12]Xue Y D, Zhang Y, Zhang Y, et al.Electrochemical detoxification and recovery of spent SCR catalyst by in-situ generated reactive oxygen species in alkaline media[J].Chemical Engineering Journal, 2017, 325(0):544-553 [13]Huo Y T, Chang Z D, Li W J, et al.Reuse and Valorization of Vanadium and Tungsten from Waste V2O5–WO3TiO2 SCR Catalyst[J].Waste and Biomass Valorization, 2015, 6(2):159-165 [14]Wu W F, Wang C Y, Bao W J, et al.Selective reduction leaching of vanadium and iron by oxalic acid from spent V2O5–WO3/TiO2 catalyst [J].Hydrometallurgy, 2018, 179(0):52-59 [15]何川, 王乐乐, 杨晓宁, 等.废弃选择性催化还原催化剂混掺对新催化剂脱硝性能的影响[J].化工进展, 2018, 37(2):581-586 [16]Ma B T, Qiu Z F, Yang J, et al.Recovery of nano-TiO2 from spent SCR catalyst by sulfuric acid dissolution and direct precipitation[J].Waste and Biomass Valorization, 2018, 0(4):1-8 [17]Zhang Q J, Wu Y F, Zuo T Y.Green recovery of titanium and effective regeneration of TiO2 photocatalysts from spent selective catalytic reduction catalysts[J].ACS Sustainable Chemistry & Engineering, 2018, 6(3):3091-3101 [18]Zhang Q J, Wu Y F, Zuo T Y.Titanium extraction from spent selective catalytic reduction catalysts in a NaOH molten-salt system: thermodynamic,experimental,and kinetic studies[J].Metallurgical and Materials Transactions B, 2019, 50(1):471-479 [19]王中行.电化学场强化亚熔盐法钒渣钒铬同步提取应用基础研究 [D]. 北京: 中国科学院大学, 2017: 10. [20]戚春萍, 武文粉, 王晨晔.燃煤电厂废旧脱硝催化剂中载体的回收与再利用[J].化工学报, 2017, 68(11):4239-4248 [21]武文粉, 包炜军, 李会泉, 等.烟气脱硝催化剂失活前后元素的赋存特征[J].过程工程学报, 2016, 16(05):794-801 [22]北京石油化工工程公司.氯碱工业理化常数手册, [M]. 北京: 化学工业出版社, 1988: 181. [23]Zhao L S, Liu Y H, Wang L N, et al.Production of rutile TiO2 pigment from titanium slag obtained by hydrochloric acid leaching of vanadium-bearing titanomagnetite[J].Industrial & Engineering Chemistry Research, 2014, 53(1):70-77 [24]Xue T Y, Wang L N, Qi T, et al.Decomposition kinetics of titanium slag in sodium hydroxide system[J].Hydrometallurgy, 2009, 95(1-2):22-27 |
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[12] | 刘强徐瑞东何世伟. 钨粉表面化学镀铜沉积过程中的开路电位[J]. 过程工程学报, 2015, 15(6): 1012-1017. |
[13] | 周文刘雅兰王长福刘峙嵘. 氯化钆在熔盐LiCl-KCl中的电化学性质[J]. 过程工程学报, 2015, 15(4): 698-702. |
[14] | 赵金花王宇松陈武华赖飞. 吗啉离子液体中纳米TiO2的制备及其光催化性能[J]. , 2015, 15(1): 159-163. |
[15] | 杨访宣绍峰马新胜. 纳米光催化网ACH/TiO2动态降解甲苯气体[J]. , 2015, 15(1): 164-168. |
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