提高废催化剂中被提取金属钠化焙烧转化率的方法
干湿法结合工艺回收废弃CR脱硝催化剂中的钛、钒和钨
第38卷㊀第11期2020年11月环㊀境㊀工㊀程Environmental EngineeringVol.38㊀No.11Nov.㊀2020干湿法结合工艺回收废弃SCR 脱硝催化剂中的钛、钒和钨滕玉婷㊀张亚平∗㊀王㊀玲㊀吴㊀鹏(东南大学能源与环境学院,能源热转换及其过程测控教育部重点实验室,南京210096)摘要:利用干湿法结合工艺实现废弃SCR 脱硝催化剂中Ti ㊁V 和W 元素的高效分离和浸出,提出成套废弃SCR 脱硝催化剂中Ti ㊁V 和W 的回收技术㊂以废弃SCR 脱硝催化剂为研究对象,优选Ti ㊁V 和W 元素最佳浸出工况,研究硫酸溶解法回收TiO 2和有机萃取法回收V 2O 5和WO 3的回收率与纯度㊂结果表明:酸浸还原浸钒最优工艺条件为温度140ħ,液固比30ʒ1;钠化焙烧浸钨最优工艺条件为煅烧温度750ħ,反应物与Na 2CO 3配比(质量比)为1ʒ1.5,在以上条件下V ㊁W 浸出率分别达到97.6%㊁93.6%㊂利用硫酸溶解法回收得到的TiO 2产物主要以锐钛矿晶型存在形式,在最佳焙烧温度750ħ下,TiO 2回收率达到97.17%,纯度为95.35%㊂利用有机萃取法回收得到的V 2O 5和WO 3产物的回收率和纯度分别为72.47%㊁75.43%和93.25%㊁78.26%㊂关键词:废弃SCR 脱硝催化剂;浸取;回收;钛;钒;钨DOI:10.13205/j.hjgc.202011027RECOVERY OF TITANIUM ,VANADIUM AND TUNGSTEN FROM WASTE SCR DENITRATIONCATALYST BY DRY-WET PROCESSTENG Yu-ting,ZHANG Ya-ping ∗,WANG Ling,WU Peng(Key Laboratory for Energy Thermal Conversion and Control of Ministry of Education,School of Energy andEnvironment,Southeast University,Nanjing 210096,China)Abstract :In this paper,the efficient separation and leaching of Ti,V and W elements in the waste SCR denitration catalystwere carried out by the dry-wet method,and the recovery technology of Ti,V and W in the waste SCR denitration catalyst wasproposed.Taking waste SCR denitration catalyst as the research object,the leaching conditions of Ti,V and W elements wereoptimized,and the recovery rate and purity of TiO 2recovered by sulfuric acid dissolution method and V 2O 5and WO 3recoveredby organic extraction method were also researched.The results showed that the optimal process conditions for acid leaching andreduction of vanadium were temperature of 140ħ,liquid-solid ratio of 30ʒ1;and the optimal process conditions for sodiumroasting and leaching of tungsten were roasting temperature of 750ħ,reactants and Na 2CO 3ratio of 1ʒ1.5.Under the above reaction conditions,the leaching rates of V and W were 97.6%and 93.6%,respectively.The TiO 2product recovered by thesulfuric acid dissolution method mainly existed in the form of anatase crystal.At the optimum roasting temperature of 750ħ,the recovery rate of TiO 2was 97.17%and the purity rate was 95.35%.The recovery and purity rate of the V 2O 5and WO 3products recovered by the organic extraction method were 72.47%,75.43%,and 93.25%,78.26%,respectively.Keywords :waste SCR denitration catalyst;leaching;recovery;titanium;vanadium;tungsten㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀收稿日期:2019-11-04基金项目:江苏省重点研发计划(社会发展)面上项目(BE2017716)㊂第一作者:滕玉婷(1995-),女,硕士研究生,主要研究方向为废弃SCR 脱硝催化剂资源化㊂2621755658@ ∗通信作者:张亚平,副教授,博士生导师,主要研究方向为大气污染治理,amflora@0㊀引㊀言选择性催化还原(SCR)烟气脱硝工艺因具有较高的脱硝效率和良好的选择性,在燃煤电厂㊁钢铁㊁水泥㊁炼焦化学等领域得到广泛的应用[1,2]㊂在理想的环㊀境㊀工㊀程第38卷情况下,SCR脱硝催化剂可以长期使用,但由于长期暴露在没有经过除尘脱硫的有毒烟气中,烟气中的粉煤灰会堵塞催化剂微孔,有毒烟化合物会导致催化剂在运行时失活,使用寿命缩短[3]㊂随着我国 十三五 规划推进燃煤电厂㊁水泥㊁钢铁等行业的SCR脱硝工作,环保部发布了‘全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造工作方案“,要求2020年前基本完成所有燃煤电厂的超低排放改造,SCR脱硝催化剂需求量也随之飞速增加[4]㊂以火电行业为例,据中国环保产业协会脱硫脱硝委员会公布的数据,截至2016年底,国内已投运火电厂烟气脱硝机组容量约86400万kW,占全国火电机组容量的82%,占全国煤电机组容量的91.7%㊂另外,从2013年开始,国内火电机组大规模采用SCR脱硝工程,约80%使用进口催化剂,使用寿命一般约为5年,因此2019年将迎来催化剂报废的峰值,预计仅火电行业,每年废弃的催化剂将高达5000万m3[5]㊂2014年8月,国家环保部正式发布‘关于加强废烟气脱硝催化剂监管工作的通知“,将废烟气脱硝催化剂(钒钛系)纳入危险废物进行管理,在2016版‘国家危险废物名录“中已将废脱硝催化剂(钒钛系)归为 HW50废催化剂 [6]门类㊂目前针对废弃SCR脱硝催化剂的处理,对于可逆性中毒或者活性降低的催化剂可再生利用,而不可再生的废催化剂主要采用填埋㊁焚烧和回收处理[7,8],不仅产生大量土地资源需求,且不能彻底解决其环境污染风险,此外SCR脱硝催化剂本身含有的TiO2㊁V2O5和WO3随着丢弃也会浪费[9]㊂已有研究通过物理㊁化学方法将有价重金属或者是对环境造成严重污染的物质从催化剂中提取并循环利用[10,11]㊂当前的废SCR脱硝催化剂有价金属提取技术研究已有部分环保公司完成了中试,但具有参考价值的文献资料较少,目前主要工艺有2种,即干法回收和湿法回收工艺[12]㊂干法回收工艺研究方面:KIM等[13]采用钠化焙烧 水浸出法,对SCR催化剂进行回收,最佳W浸出率和钒浸出率分别为92%㊁46%㊂Zhao等[14]研究了在高压釜中通过钠化焙烧法以Na2WO4的形式回收钨,但此法存在一些缺陷,废催化剂中含有SiO2㊁Al2O3等杂质,在焙烧过程中,钒可与其发生反应转化为含钒硅酸盐,导致钒浸出率的降低㊂湿法回收工艺研究方面:李力成等[15]通过对比4种常规酸在不同工况条件对废催化剂中V2O5的提取效果,结果表明,钒浸出率最佳可达72.9%㊂张兵兵等[16]以稀硫酸浸出研究为基础,在常规酸浸的同时向催化剂中加入还原剂Na2SO3,钒的回收率为87%,样品纯度可达95%以上㊂但通过酸法湿法工艺浸出废催化剂中的W元素效率较低㊂针对目前废弃SCR脱硝催化剂回收技术存在有价金属Ti㊁V㊁W不能同时达到高浸出率的缺陷,本文利用干湿法结合工艺实现废弃SCR脱硝催化剂中钒㊁钨和钛元素的高效分离和浸出,回收二氧化钛(TiO2)作为生产钛白粉的原料,同时利用有机萃取法从钒㊁钨浸出液中回收五氧化二钒(V2O5)和三氧化钨(WO3),以期实现SCR废脱硝催化剂的资源化利用㊂1㊀实验部分1.1㊀实验原料原料:SCR废弃V2O5-WO3/TiO2脱硝催化剂㊂试剂:浓硫酸㊁无水碳酸钠㊁亚硫酸钠㊁氢氧化钠㊁二(2-乙基己基)磷酸酯(P204)㊁磷酸三丁脂(TBP)㊁磺化煤油(AR)㊁氯酸钾(KClO3)㊁氨水(NH3㊃H2O)㊁三辛烷胺基铵(N235),以上均为分析纯㊂1.2㊀实验方法1)钒㊁钨和钛元素的分离:首先对废弃SCR脱硝催化剂进行预处理,利用高压水进行冲洗,除去灰尘及其他杂质,置于行星式球磨机球磨8h,过200目筛制得回收料;然后通过酸浸还原法分离出V元素;最后将滤渣通过钠化焙烧法分离出W元素㊂2)TiO2的回收:将经过钠化焙烧法的滤渣于120ħ下干燥6h,再用0.1mol/L H2SO4调节pH至5以下,恒温25ħ下水浴振荡5h,再进行水洗㊁干燥,然后在马弗炉中550ħ煅烧3h,最终得到TiO2产品㊂3)V2O5的回收:调节钒浸出液pH为1.7后,进行4级逆流萃取V元素,其中萃取剂为P204,并添加适量调节剂TBP和磺化煤油㊂以H2SO4溶液作为反萃取剂,将经过错流萃取后负载4价钒的有机相在常温下进行3级逆流反萃取,在经反萃取后水相中加入KClO3溶液,煮沸至溶液变为黄色,再用氨水沉淀出多钒酸铵,再进行过滤㊁水洗,然后在马弗炉中以500ħ下煅烧2h,制得V2O5㊂4)WO3的回收:调节钨浸出液pH为2.5后,进行四级逆流萃取W元素,其中萃取剂为N235,并添加适量调节剂TBP和磺化煤油㊂以NH3㊃H2O溶液作为反萃取剂,将经过萃取后负载有机相在常温下进行三级逆流反萃取,再进行蒸发结晶㊁煅烧,最终制得WO3㊂461第11期滕玉婷,等:干湿法结合工艺回收废弃SCR 脱硝催化剂中的钛㊁钒和钨废弃脱硝SCR 催化剂中Ti㊁V㊁W 回收工艺如图1所示㊂图1㊀废弃脱硝SCR 催化剂中Ti㊁V㊁W 回收工艺流程Figure 1㊀Process flow for recovery of titanium,vanadium andtungsten from waste denitrification SCR catalyst2㊀结果与讨论2.1㊀V 、W 元素的分离2.1.1㊀反应温度㊁液固比对V 浸出率的影响为从废弃SCR 脱硝催化剂中选择性回收V 元素,通过酸浸还原法浸出V,其原理为将废弃SCR 脱硝催化剂中难溶于水的活性成分V 2O 5还原为低价钒盐(VOSO 4),因低价钒盐(VOSO 4)易溶于酸而难溶于碱,故可利用酸性还原环境浸出V 元素[17,18]㊂V 2O 5+2H 2SO 4+Na 2SO 3ң2VOSO 4+Na 2SO 4+2H 2O(1)㊀㊀将废弃SCR 脱硝催化剂进行预处理后,与Na 2SO 3按质量比为10ʒ1充分混合,分别以液固比以10ʒ1㊁20ʒ1㊁30ʒ1㊁40ʒ1㊁50ʒ1加入质量分数为8%硫酸,放入反应釜中,并分别在100,120,140,160,180ħ下反应10h㊂液固比㊁反应温度对钒浸出率的影响如图2所示㊂ʏ 100ħ; Ә 120ħ; һ 140ħ;▼ 160ħ; Ң 180ħ㊂图2㊀反应温度和液固比对钒浸出率的影响Figure 2㊀Effect of reaction temperature and liquid /solid ratio onrecovery of vanadium由图2可知:反应温度由100ħ增至140ħ过程中,钒浸出率增加较快,反应温度超过140ħ后,钒浸出率变化趋于缓慢㊂由分子热运动可知:其他条件保持不变,随着温度的升高,分子及离子的运动速度相应提高,同时使溶液黏度降低,加快VOSO 4溶解过程,但温度持续升高,溶液中将出现结块现象[16],同时能耗越大,综合考虑最佳反应温度选为140ħ㊂另外,随着液固比由10ʒ1增至30ʒ1过程中,钒浸出率随着液固比增加而增加,在液固比超过30ʒ1后,钒浸出率呈下降趋势㊂液固比在一定范围内增加可提高钒浸出率,因液固比太低,则形成的溶液黏度大,不利于低钒盐VOSO 4的溶解过程,并可能增加矿浆团聚情况㊂但液固比过高时,钒浸出率反而下降,可能由于过量酸溶液与反应釜底层固相反应不均匀,导致V 2O 5向VOSO 4转化不彻底,并且液固比过高则浸出液中钒浓度降低,不利于后续处理,因此最佳液固比为30ʒ1㊂在最佳反应温度和液固比条件下,钒浸出率为97.6%㊂2.1.2㊀煅烧温度㊁Na 2CO 3配比对W 浸出率的影响为选择性回收W 元素,在经过酸浸还原法V 元素后通过钠化焙烧法浸出W㊂原理为将废弃SCR 脱硝催化剂中难溶于水的活性成分WO 3在高温碱性环境下煅烧成易溶于水的Na 2WO 4㊂WO 3+Na 2CO 3ңNa 2WO 4+CO 2ʏ(2)TiO 2+Na 2CO 3ңNa 2TiO 3+CO 2ʏ(3)㊀㊀浸出V 元素后,将滤渣与Na 2CO 3按质量比1ʒ0.5㊁1ʒ1㊁1ʒ1.5㊁1ʒ2㊁1ʒ2.5充分混合,混合时加入少量的水使固体搅拌成泥状,以加强固体颗粒间的接触[19]㊂再将混合物分别在650,700,750,800,850ħ下煅烧8h,煅烧温度㊁Na 2CO 3配比对W 浸出率的影响如图3所示㊂由图3可知:煅烧温度由650ħ增至800ħ时,W 浸出率随着温度升高而增加,煅烧温度超过800ħ后,W 浸出率呈下降趋势,在煅烧温度为800ħ条件下,钒浸出率达到最大为93.2%,该结果与刘子林等[20]的研究一致㊂但通常纯锐钛型TiO 2转化为金红石型TiO 2的温度为610~915ħ[21]㊂虽煅烧温度为800ħ时,W 浸出率达到最高,但不利于后续高品质TiO 2的回收,且温度为750ħ时,钒浸出率也可达到91.6%,故最佳煅烧温度设为750ħ㊂另外,反应物与Na 2CO 3质量比在1ʒ0.5~1ʒ1.5时,Na 2CO 3含量增加促进W 元素的浸出效果明561环㊀境㊀工㊀程第38卷ʏ 650ħ; Ә 700ħ; һ 750ħ;▼ 800ħ; Ң 850ħ㊂图3㊀煅烧温度和Na2CO3配比对W浸出率的影响Figure3㊀Effect of calcination temperature and Na2CO3contenton recovery of tungsten显,在质量比>1ʒ1.5时,W浸出率逐渐趋于稳定㊂陈晨[19]认为Na2CO3含量过高则焙烧后容易形成玻璃相,抑制了W的浸出,综合考虑材料成本问题,最佳反应物与Na2CO3配比选为1ʒ1.5㊂在最佳煅烧温度㊁Na2CO3配比条件下,W浸出率为93.6%㊂2.2㊀TiO2的回收图4为不同焙烧温度下回收产物TiO2的XRD 谱图㊂可知:随着钠化焙烧温度的升高,锐钛矿TiO2衍射峰逐渐减弱(JCPDS No.21-1272)㊂当焙烧温度低于650ħ时,TiO2产物主要呈锐钛矿相且结晶度较好,当焙烧温度升高至700,750ħ时,锐钛矿的衍射峰强度呈减弱趋势,转化为金红石衍射峰,且温度越高,金红石的峰强越大㊂当焙烧温度超过750ħ时,锐钛矿的衍射峰逐渐消失,出现了钛酸盐的衍射峰,并随着温度升高,锐钛矿衍射峰消失现象越明显㊂图4㊀不同焙烧温度下回收产物TiO2的XRD谱图Figure4㊀XRD spectra of TiO2recovered at differentcalcination temperatures利用XRF对不同焙烧温度下回收产物成分进行分析,结果如表1所示㊂可知:随着焙烧温度的升高,回收产物中Ti元素含量逐渐增多,而Na㊁Si㊁W元素含量逐渐减少,V元素含量低至未被检测出,说明经酸浸还原后V元素基本全部被浸出㊂由以上方法回收TiO2,在不同焙烧温度下,TiO2回收率均可达到82%以上,于750ħ焙烧温度下TiO2的回收率达到最高97.17%,结合XRD表征结果,在焙烧温度为750ħ时,回收产物主要以TiO2晶型存在且晶粒较好,主要特征峰为锐钛矿,故最佳焙烧温度为750ħ,所得TiO2的纯度为95.35%,完全满足回收需求㊂表1㊀不同焙烧温度下回收产物的XRF分析结果Table1㊀XRF analysis results of the recovered products at different calcination temperatures 焙烧温度/ħ质量分数/%V Na Si Ti WTiO2回收率/%未煅烧0.850.260.8451.47 3.48/ 6000.000.950.5156.70 1.2082.29 6500.00 1.250.4856.800.9091.12 7000.00 2.210.2857.080.3295.47 7500.00 1.380.2057.300.1797.17 8000.00 1.890.2157.300.2295.29 8500.000.150.2358.310.00095.24 2.3㊀V2O5的回收在反应温度25ħ,水相pH=1.7,以P204-TBP-磺化煤油为萃取剂,硫酸为反萃取剂,进行4次逆流萃取和3级反萃取,重复3次试验,结果如表2所示㊂可知:V元素的萃取效果较好,萃取率在98%以上,反萃取出V2O5较完全,反萃取率在99%以上㊂表2㊀V元素萃取率及反萃取率试验结果Table2㊀Test results of vanadium element extractionrate and back extraction rate序号萃原液V元素浓度/(g/L)V元素萃取率/%V元素反萃取率/%1 2.4998.4799.292 2.5199.3499.373 2.4898.4199.23㊀㊀图5为经过有机萃取法从钒浸出液中回收V2O5的XRD谱图㊂可知:煅烧后的回收产物在衍射角分别为15.34ʎ㊁20.26ʎ㊁25.56ʎ㊁31.00ʎ等处出现V2O5的衍射峰,该衍射峰与X射线衍射标准(JCPDS No. 41-1426)的衍射峰基本一致,且衍射峰强度大,杂峰较少,说明V2O5结晶纯度较高㊂利用XRF对该回收产物成分进行分析,结果如表3所示㊂结合XRD表征结果,经过酸浸还原法浸出㊁萃取㊁沉钒等工序后,获得回收产物V2O5的纯度达到93.25%,经计算V2O5回收率为72.47%㊂661第11期滕玉婷,等:干湿法结合工艺回收废弃SCR脱硝催化剂中的钛㊁钒和钨图5㊀钒回收产物的XRD谱Figure5㊀XRD pattern of vanadium recovery products表3㊀钒回收产物的XRF分析结果Table3㊀XRF analysis results of vanadium recoveryproducts% V2O5Na2O K2O SO3SiO2Cl2O Al2O3ZnO 93.25 2.040.270.56 1.250.43 1.260.09 2.4㊀WO3的回收在反应温度25ħ,水相pH=2.5,以N235-TBP-磺化煤油为萃取剂,氨水为反萃取剂进行4次逆流萃取和3级逆流反萃取,并重复3次试验,结果如表4所示㊂可知:3次试验W元素的萃取及反萃取均较完全,W元素萃取率可达97%以上,反萃取率达到99%以上,能够满足深度提纯W元素的需要㊂表4㊀W元素萃取率及反萃取率试验结果Table4㊀Test results of tungsten extraction rate andback extraction rate萃原液W元素浓度/(g/L)W元素萃取率/%W元素反萃取率/%10.1697.2799.3610.2898.4199.4510.2998.5199.21㊀㊀图6为经过有机萃取法从钨浸出液中回收WO3的XRD谱图㊂可知:经500ħ温度下煅烧2h后的回收产物在衍射角分别为23.08ʎ㊁23.71ʎ㊁24.10ʎ㊁28.76ʎ等处出现WO3的衍射峰,该衍射峰与X射线衍射标准(JCPDS No.20-1324)的衍射峰高度一致㊂采用XRF对该回收产物成分进行分析,结果如表5所示㊂结合XRD表征结果,经过钠化焙烧法浸出㊁萃取㊁蒸发结晶等工序后,获得回收产物WO3的纯度达到78.26%,经计算WO3回收率为75.43%㊂表5㊀钨回收产物的XRF分析结果Table5㊀XRF analysis results of tungsten recovery products% WO3Na2O Al2O3SO3SiO2ZnO MgO Fe2O3 78.26 4.35 3.27 4.86 1.050.130.060.04图6㊀钨回收产物的XRD谱Figure6㊀XRD patterns of tungsten recovery products3㊀结㊀论通过高压水洗㊁粉碎㊁湿法酸浸还原㊁干法钠化焙烧处理方法实现了对废弃SCR脱硝催化剂中Ti㊁V㊁W元素的高效分离与浸出,再结合硫酸溶解法和有机萃取法资源化回收TiO2㊁V2O5和WO3,解决了有毒物质存在的环境污染风险,并避免造成有价金属资源的浪费,主要得出以下结论:1)利用酸浸还原法浸出废弃SCR脱硝催化剂中V元素的最佳工况条件:反应温度为140ħ,液固比为30ʒ1,在该反应条件下钒浸出率达到97.6%㊂采用钠化焙烧法浸出W元素的最佳工况条件为煅烧温度为750ħ,反应物与Na2CO3配比为1ʒ1.5,在该条件下W浸出率达到93.6%㊂2)利用硫酸溶解法回收得到的TiO2产物主要以锐钛矿晶型存在形式,在最佳焙烧温度750ħ下, TiO2的回收率达到97.17%,纯度为95.35%㊂3)利用有机萃取法回收得到的V2O5和WO3产物的结晶纯度均较高,V2O5和WO3产物回收率和纯度分别为72.47%㊁75.43%和93.25%㊁78.26%㊂参考文献[1]㊀曾瑞.浅谈SCR废催化剂的回收再利用[J].中国环保产业,2013(2):39-42.[2]㊀喻小伟,周瑜,刘帅,等.SCR脱硝催化剂失活原因分析及再生处理[J].热力发电,2014,43(2):109-113.[3]㊀LEE J B,EOM Y S,KIM J H,et al.Regeneration of waste SCRcatalyst by air lift loop reactor[J].Journal of Central SouthUniversity,2013,20(5):1314-1318.[4]㊀赵炜,于爱华,王虎,等.湿法工艺回收板式SCR废弃催化剂中的钛㊁钒㊁钼[J].化工进展,2015,34(7):2039-2042. [5]㊀火电厂脱硝催化剂报废高峰将至回收再利用势在必行[J].技术与市场,2018,25(10):4.[6]㊀余岳溪,廖永进,李娟,等.废弃SCR脱硝催化剂无害化处理的研究进展[J].环境工程,2016,34(6):136-139.(下转第174页)761。
燃煤电厂废弃SCR催化剂回收二氧化钛的研究
燃煤电厂废弃SCR催化剂回收二氧化钛的研究陈颖敏;谢宗;王超凡【摘要】对废弃的选择性催化还原(SCR)烟气脱硝催化剂中有价金属进行回收,将其变废为宝意义重大.以某燃煤电厂废弃的SCR脱销催化剂为研究对象,采用钠化焙烧工艺从废弃的SCR催化剂中回收二氧化钛(Ti02)等有价金属.分别考察了碳酸钠投加量、稀硫酸投加量、浸出热水量、浸出时间、浸出温度、焙烧时间、焙烧温度对TiO2回收率的影响.结果表明:钠化焙烧、熟料浸出和硫酸水洗过程对TiO2的提取均影响显著.在优化条件下,TiO2回收率达到92.15％,产物纯度可达96.28％.可行性分析表明,所研制的SCR催化剂回收方案经济效益较好.【期刊名称】《中国电力》【年(卷),期】2016(049)006【总页数】7页(P151-156,180)【关键词】燃煤电厂;选择性催化还原;催化剂;钠化焙烧;二氧化钛回收率【作者】陈颖敏;谢宗;王超凡【作者单位】华北电力大学环境工程学院,河北保定071003;华北电力大学环境工程学院,河北保定071003;清苑电厂,河北保定071100【正文语种】中文【中图分类】TM621;TQ426中国是以火力发电为主的能源大国，煤炭燃烧的同时产生了大量的氮氧化物（NOx），其中对大气造成污染的主要是NO、NO2和N2O[1]。
为降低NOx的污染，文献[2]《火电厂大气污染物排放标准》中规定，NOx的排放量不得超出100 mg/m3。
中国燃煤电厂多采用选择性催化还原（SCR）法对烟气进行脱销处理，SCR法具有脱硝效率高，选择性好，运行稳定，没有副产物，维护成本低和装置简单等优点[3-6]。
催化剂是SCR系统中最重要的部分，其成本通常占到了脱硝设备总投资的30%～ 50%[7]。
催化剂大多以 TiO2为载体，负载 V2O5-WO3等金属氧化物，催化剂总量的90%以上为TiO2、V2O5-WO3等金属氧化物[8]。
在SCR脱硝系统的实际运行中，多种原因可能导致催化剂活性降低、寿命缩短，其中碱金属中的钾影响最为显著[9-12]。
废scr催化剂碳酸钠焙烧浸出回收二氧化钛
ZENG Xiao-yi, MEI Qi-zheng, SUN zheng-yuan
(School of Power Engineering, Chongqing Electric Power College, Chongqing 400030, China)
Abstract: Efficient recycling of TiO2 from waste SCR catalyst was achieved via Na2 CO3 roasting and water leaching. Phase evolution during sodium roasting and effects of sodium roasting parameters on recovery of TiO2 were investigated. Influence sequence of roasting parameters on recovery of TiO2 confirmed by orthogonal experiment is roasting temperature, dosage of Na2CO3 ? roasting time, and particle size of waste SCR catalyst. Titanium leaching rate is 94% under the optimum conditions including roasting temperature of 700 °C , roasting time of 3. 0 h, particle size of waste SCR catalyst of -106 pm, and mass ratio of Na2 CO3 to raw material of 3. 0. Key words:waste SCR catalyst； sodium roasting； water leaching； recycling； TiO2
2022-2023学年安徽省合肥168中等江淮十校高三上学期第一次联考化学试题
江淮十校2023届高三第一次联考化学试题2022.9可能用到的相对原子质量：H —1 O —16 Ba —137 S —32 C1—35.5一、选择题（本大题共16小题，每小题3分，共48分。
每小题只有一项符合题目要求。
） 1．下列诗词解读不正确的是（ ）A ．“芳菲夕雾起，暮色满房栊”，雾有丁达尔效应是因为胶粒对光有散射作用B ．“淘金岂假披沙得，不触波澜犹费力”，利用金与沙子的密度关系来达到分离目的C ．“编钟曾氏奏传奇，后母戊鼎树丰碑”，纯铜比青铜硬度大，熔点低D ．“肉芝石耳不足数，醋芼鱼皮真倚墙”，陈醋里的醋酸是弱电解质 2．下列各项表述正确的是（ ） A ．2CaCl 和2CaC 均只含一种化学键B ．4NH Cl 的电子式为H H N H Cl H +-⎡⎤⎢⎥⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎢⎥⎣⎦∶∶∶∶ C ．KCl 、2MgCl 、3AlCl 均为离子化合物D ．2H S 的电子式可表示为2H H S +-+⎡⎤⎢⎥⎣⎦∶∶ 3．下列离子方程式对事实的表述正确的是（ ）A ．向碘化亚铁溶液中滴加少量稀硝酸：2332NO 3Fe 4H 3Fe NO 2H O -++++++↑+B ．向NaClO 溶液中通入少量2SO ：2224SO ClO H O SO Cl 2H ---+++++C ．向重水中加入22Na O ：181822222Na O 2H O4Na 4OH O +-+++↑D ．向硫代硫酸钠溶液中加入过量稀盐酸：22322S O 2H SO S H O -++↑+↓+4．布洛芬是一种解热镇痛药，其结构如下。
关于布洛芬，下列说法不正确的是（ ）A ．分子式为13182C H OB ．能使酸性高锰酸钾溶液褪色C ．1mol 布洛芬最多可与4mol 2H 发生加成反应D ．布洛芬分子中所有碳原子不可能共面5．下列各组离子在指定的溶液中，一定能大量共存的是（ ）A ．澄清透明的溶液中：Na +、H +、4MnO -、Cl -B ．能使酚酞变红的溶液中：2Ba +、3NO -、K +、I -C ．常温下，由水电离的()141H 10mol L c +---=的溶液中：23CO -、4NH +、24SO -、Na +D ．无色溶液中：SCN -、2Cu +、3NO -、Cl -6．某工业度水中含有大量的2Mn +和3Cr +，都可以在碱性条件下被次氨酸钠氧化：反应①NaClO 22Mn MnO +−−−→，反应②NaClO 324Cr CrO +-−−−→，再进行一系列操作，回收锰和铬，以沾到回收利用且降低污染的目的。
一种从废烟气脱硝催化剂中回收金属氧化物的方法0726
说明书摘要一种从废烟气脱硝催化剂中回收金属氧化物的方法，该生产方法为：废烟气脱硝催化剂破碎后进行高温预焙烧预处理后，按比例加入Na2CO3并混合、粉碎，然后投入回转窑内在进行高温焙烧。
烧结块粉碎后投入热水中搅拌浸出。
固液分离后所得钛酸盐加入硫酸，经过滤、水洗、焙烧，可得到TiO2。
浸出后的滤液加硫酸调节pH值至8.0～9.0，再加入过量NH4Cl沉钒。
将过滤得到的NH4VO3投入制片炉中经高温分解、制得V2O5成品。
沉钒后的滤液加盐酸调节pH值至4.5～5.0，再加入CaCl2沉钼、钨。
过滤所得CaMoO4和CaWO4用盐酸处理制得H2MoO4和H2WO4，再经焙烧即可得MoO3与WO3。
本发明的方法，工艺、设备简单，具有回收效率高、产品技术指标好、处理能力大等优点，可实现二次资源的综合利用，适合规模化应用。
权利要求书1.一种从废烟气脱硝催化剂中回收金属氧化物的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：1)首先将废烟气脱硝催化剂进行物理破碎，在650 ℃条件下进行高温焙烧以除去表面吸附的Hg、As及其它有机杂质；2)往步骤1)得到废烟气脱硝催化剂中加入Na2CO3，混匀、粉碎至粒度≤200μm，Na2CO3与废烟气脱硝催化剂（按TiO2计）的摩尔比为2:1～4:1；3)将步骤2)得到的混合物在650 ℃～700 ℃条件下进行高温焙烧；4)将步骤3)得到的烧结块物料粉碎后，用80 ℃～90 ℃热水在充分搅拌下浸出，液固重量比为5～10:1。
沉淀过滤，得到沉淀物钛酸盐粗品和含有钒、钼、钨化合物的滤液。
2.根据权利要求1所述的一种从废烟气脱硝催化剂中回收金属氧化物的方法，其特征在于：步骤3)所述的焙烧后的物料经热水浸出后，固液分离得到钛酸盐经酸洗、过滤、水洗、焙烧等步骤后即可得到TiO2粉体。
3.根据权利要求1所述的一种从废烟气脱硝催化剂中回收金属氧化物的方法，其特征在于：步骤4)所述过滤得到的含有钒、钼、钨化合物的滤液加硫酸，调节pH值至8.0～9.0后，再加入NH4Cl沉淀，过滤可得NH4VO3。
Na_(2)CO_(3)-NaCl混合焙烧法分解废SCR脱硝催化剂的研究
Vol.12,No.3Jun. 202 1第12卷第3期2021年6月有色金属科学与工程Nonferrous Metals Science and Engineering文章编号:1674-9669（2021）03-0063-07DOI ： 10.13264/ki.ysjskx.2021.03.008引文格式:曹才放，庞振升，员壮壮，等.Na 2CO 3-NaCl 混合焙烧法分解废SCR 脱硝催化剂的研究口有色金属科学与工程,2021,12（3）:63-69.Na 2CO 3-NaCl 混合焙烧法分解废SCR 脱硝催化剂的研究曹才放^2,庞振升1,员壮壮1,王瑞祥1,聂华平1,李来超2（1.江西理工大学材料冶金化学学部，江西赣州341000; 2.福建省长汀金龙稀土有限公司，福建龙岩366300）摘 要：采用Na 2CO 3-NaCl 混合焙烧法分解废SCR 脱硝催化剂，研究了焙烧及水浸过程对T 提取率的影响因素。
结果表明：碳酸钠与氯化钠的配比对提T 影响显著#当氯化钠摩尔分数小于0.5时，焙烧 渣的T 浸出率优于纯碳酸钠焙烧所得结果，氯化钠摩尔分数在0.5~0.8之间时T 浸出率与纯碳酸钠焙烧所得结果相当,而进一步增加氯化钠配比则使提T 效果变差；焙烧过程发生了矿相重构，废催化 剂原有锐钛矿XRD 衍射峰减弱或消失，并出现较弱的钛酸钠衍射峰；水浸过程T 的浸出速度快,受温度的影响较小，但受液固比的影响较大#在分解药剂与原料中钛的摩尔配比！（NaCl ）：!（Na 2CO 3）：!（Ti ）= 0.5：1.1：1，750七焙烧2 h ，液固质量比为8,35 ）浸出1 h 的条件下，鹄浸出率达99.1%。
因,在适当药剂比例下，采用Na z CO s -NaCl 混合焙烧法处理废SCR 脱硝催化剂，不仅能降低药剂成本,而且能增加T 的提取率。
关键词：废SCR 脱硝催化剂；回收；焙烧；水浸；提T 中图分类号:TF111.3；TF841.1 文献标志码：AStudy on the decomposition of spent SCR catalyst byNa 2CO 3-NaCl mixed roasting methodCAO Caifang AB 2, PANG Zhensheng 1, YUAN Zhuangzhuang 1, WANG Ruixiang 1,NIE Huaping 1, LI Laichao 2（1. Faculty of Materials Metallurgy and Chemistry, Jiangxi University of Science and Technology, Ganzhou 341000, Jiangxi ,China;2. Fujian Changting Golden Dragon Rare-Earth Co., Ltd., Longyan 366300, Fujian ,China ）Abstract: The Na 2CO 3-NaCl mixed roasting method was employed to decompose the spent SCR catalyst, and effects of roasting and water leaching process on tungsten extraction rate were investigated in detail. Theresults revealed that the ratio of sodium carbonate and sodium chloride had a significant effect on tungstenextraction. When the mole fraction of sodium chloride was less than 0.5, the tungsten leaching rate of the roasting slag was higher than the result obtained by pure sodium carbonate roasting method. But when the molefraction was in the range of 0.5 to 0.8, the result of these two methods were the same. However, negative effects would be produced on the extraction rate of tungsten when the ratio of sodium chloride was further increased.收稿日期：2021-03-29基金项目：江西省重点研发计划(20192ACB70017)；江西省离子型稀土资源绿色开发与高值利用国家重点实验室培育计划(20194AFD44003)通信作者：曹才放(1981-)，男，博士，副教授，主要从事湿法冶金、废物资源化利用方面的研究(E-mail: **********************64有色金属科学与工程2021年6月Meanwhile,the mineral phase reconstruction was observed during the roasting process.The original anatase XRD peaks of the spent catalyst weakened or disappeared,and the weaker sodium titanate diffraction peaks a ppeared.In addition,the leaching rate of tungsten was fast in the water leaching process,which was more affected by temperature than the liquid-solid ratio.Under the conditions of#(NaCl)：#(Na2C03)：#(Ti)=0.5：1.1：1,roasting at 750"for2h,liquid-solid mass ratio of&leaching at35"for1h,the leaching rate of tungsten can reach99.1%. Therefore,Na2CO3-NaCl mixed roasting method was used to treat spent SCR catalyst with appropriate proportion. This not only improved the extraction rate of tungsten,but also reduced the cost of reagents.Keywords：spent SCR catalyst;recovery;roasting;leaching;tungsten extraction能源是关乎国家安全和社会发展的重要基础。
2023年高考化学一轮专题训练——工业流程题(含答案)
2023届高考化学一轮专题训练——工业流程题1．（2022·四川巴中·模拟预测）我国稀土资源丰富，其中二氧化铈(CeO2) 是一种重要的稀土氧化物，具有吸收强紫外光线的能力，可以用于光催化降解有机污染物，利用氟碳铈矿(主要成分为CeCO3F)制备CeO2的工艺流程如下:(1)CeCO3F其中Ce元素的化合价为_______。
(2)“焙烧”过程中可以加快反应速率，提高焙烧效率的方法有_______ ( 写出一种即可)。
(3)操作①所需的玻璃实验仪器有烧杯、________、________。
(4)上述流程中盐酸可用硫酸和H2O2替换，避免产生污染性气体Cl2，由此可知氧化性: CeO2_____ H2O2 (填“＞”或“＜”)。
(5)写出“沉铈”过程中的离子反应方程式______________。
若“沉铈”中，Ce3+恰好沉淀完全[c(Ce3+)为1．0×10-5mol·L-1，此时溶液的pH为5，则溶液中HCO)=______ mol·L-1 (保留2位有效数字)。
c(-3已知常温下:(6)Ce4+溶液可以吸收大气中的污染物NO x，减少空气污染，其转化过程如图所示(以NO2为例)。
①该反应中的催化剂为_____________(写离子符号);①该转化过程中还原剂与氧化剂物质的量之比为_____。
2．（2022·广东深圳·一模）钾离子电池以其优异的性能成为替代理离子电池的一种选择，该电池的负极是由钾嵌入石墨中构成，正极主要含24K NiFeO 、铝箔、醚类有机物等。
从某废旧钾离子电池中回收部分材料的流程如下：已知：I.放电时负极的电极反应式为-+x 66K C -xe =C +xK ；II ．常温下，()38sp 3K Fe OH 410-⎡⎤=⨯⎣⎦，当溶液中某离子浓度低于51110mol L --⨯⋅时，认为该离子已沉淀完全。
2024年江苏高考化学新题精选仿真模拟卷09
新题精选仿真卷(九)化学试题(满分100分)[选材亮点] 第1题以弘扬中华优秀传统文化体现了中华民族的“文化自信”为背景，考查物质的成分、分类。
第3题以电解与产物的性质验证为载体，考查电解原理与元素化合物知识。
★核心素养 科学精神与社会责任 宏观辨识与微观探析 证据推理与模型认知变化观念与平衡思想 [试题亮点] 第14题以利用加碱焙烧—水浸取法从HDS 废催化剂中提取贵重金属钒和钼为载体，考查化工流程。
第16题以研究人员对Na 2SO 3和Fe 粉去除废水中的硝态氮进行研究为背景，考查实验综合探究能力。
注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置，认真核对条形码上的姓名、考生号和座号，并将条形码粘贴在指定位置上。
2．选择题答案必须使用2B 铅笔(按填涂样例)正确填涂；非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效．保持卡面清洁，不折叠、不破损。
可能用到的相对原子质量： H -1 Li -7 C -12 N -14 O -16 Mg -24 S -32 Cl -35.5 K -39 V -51 Fe -56 Ti -48 Co -59一、单项选择题：共13题，每题3分，共39分。
每题只有一个选项最符合题意。
1．近年来，我国大力弘扬中华优秀传统文化体现了中华民族的“文化自信”。
下列说法错误的是 A ．“凡火药，硫为纯阳，硝为纯阴，此乾坤幻出神物也”，“硝”指的是硝酸钾 B ．“嫘祖栽桑蚕吐丝，抽丝织作绣神奇”中的“丝”耐酸碱C ．《天工开物》中“至于矾现五色之形，硫为群石之将，皆变化于烈火”，其中“矾”指的是金属硫酸盐D ．“墨滴无声入水惊，如烟袅袅幻形生”中的“墨滴”具有胶体的性质2．火箭发射时可以用肼(N 2H 4)作燃料，NO 2作氧化剂， 二者发生反应：242222N H 2NO 3N 4H O +=+。