不同外加剂对废弃脱硝催化剂制备钛基陶瓷性能的影响

我国每年产生大量的废弃脱硝催化剂,其安全处置和资源化利用迫在眉睫。钒钛脱硝催化剂中的TiO_2含量较高,以其作原料制备陶瓷,可实现高附加值利用。本文以包头某火电厂的蜂窝式废弃钒钛脱硝催化剂为原料,选取CuO、硼砂、Nb_2O_5 3种外加剂用于制备钛基陶瓷,通过样品体积密度、吸水率、抗压强度、抗弯强度、维氏硬度和有毒元素浸出率测试,研究3种外加剂对钛基陶瓷性能的影响。结果表明:CuO的掺杂不利于样品的致密化,掺杂2%硼砂可大幅度提高样品硬度;掺杂2%Nb_2O_5的样品综合性能最佳,有毒元素浸出率达到国家标准;利用以废弃钒钛催化剂为原料高温焙制陶瓷的方法,对有毒V元素的浸出起到了明显的固化效果。

酸碱处理后的废弃脱硝催化剂微观结构变化

为了实现废弃脱硝催化剂的有效资源化利用,采用酸或者碱试剂处理废弃脱硝催化剂制备了系列样品,XRD,BET等检测结果表明高温碱试剂处理下,能有效改善废弃脱硝催化剂的微观孔结构,提升其比表面积指标,处理后的样品并表现出较优的脱硝性能;而相比于碱试剂,硫酸和氢氟酸处理下样品的微观结构改变程度较低,且样品的脱硝性能提高程度也较低。

废弃脱硝催化剂混合酸解技术研究

废弃脱硝催化剂中含有80%~90%的锐钛型TiO2和V2O5,WO3或MoO3等金属氧化物,实现废弃脱硝催化剂的回收利用是响应国家环保号召的一项重要举措,文章研究废弃脱硝催化剂与钛渣混合酸解技术,通过筛选合适的原料、絮凝剂以及脱销催化剂和钛渣混合比例,制备出合格的黑钛液,本技术在避免环境污染的同时实现了钛资源的回收利用,具有广阔的应用前景。

从废弃脱硝催化剂进行钛分离中酸解率影响因素研究

采用硫酸法对废弃脱硝催化剂进行钛提取,对影响酸解率的因素进行了系统研究,确定了适宜工艺的参数。实验结果表明,影响酸解率的主要因素有物料细度、酸质量分数、酸与矿(废催化剂)质量分数比、反应时间和反应温度。在物料细度为325目、酸质量分数为95%、酸矿比为1.5∶1~1.6∶1、反应时间为8 h和反应温度为190℃下,酸解率可达85%,并可制备得到质量浓度为180 g/L左右的钛液,再经水解工序后获得关键指标可达商品指标水平的偏钛酸回收产品。

废弃脱硝催化剂的回收现状

燃煤电厂每年SCR脱硝催化剂的使用量可达50万吨,报废后会造成大量废弃催化剂的堆积问题。本文介绍了目前行业内常使用的SCR脱硝催化剂组成及作用,并详细综述了近年来国内外对其回收和后续精制的研究,其中湿法浸出回收辅以化学沉淀法是一种成本较低且易工业化的方式。此外,还分析对比了各种方法的优缺点,以期为该领域未来的研究和发展提供技术性参考。

废弃脱硝催化剂碱浸提取钒和钨的浸出动力学研究

针对不同NaOH浓度和浸出温度进行碱浸提取废弃脱硝催化剂中钒、钨的实验研究。在NaOH浓度为7.5 mol·L^(-1),碱浸温度为100℃的条件下,V_2O_5和WO_3的碱浸效率分别可达到92.94%和97.30%。基于液-固浸出过程中的核收缩模型研究了碱浸过程中钒、钨的浸出动力学,考察了NaOH浓度、碱浸温度对V_2O_5、WO_3浸出反应速率的影响,进而确定浸出过程中的控制步骤。结果显示,在100℃温度下,NaOH浓度在0.5~7.5 mol·L^(-1)范围内,V_2O_5、WO_3的浸出过程为固膜扩散控制过程,其表观反应级数分别为0.305、0.436。在7.5 mol·L^(-1)NaOH浓度下,V_2O_5、WO_3的浸出过程在30~100℃的反应温度范围内均为固膜扩散控制过程,浸出反应的表观活化能分别为17.74和37.88 k J·mol-1。

废弃脱硝催化剂直接合金化研究

使用铝粉还原废弃脱硝催化剂中的TiO_2,选择SiO_2-TiO_2-CaO-Al_2O_3-CaF_2-Na_2O渣系,随着还原过程的进行,渣中TiO_2逐渐减少Al_2O_3逐渐增多,还原产物钛传质进入铁液形成铁钛合金,实现废弃脱硝催化剂中钛元素的资源化回收。运用热力学软件Factsage 7.1的Equilb模块计算得出反应完全后渣成分为SiO_2 3%,CaO 15%,CaF_2 44%,Na_2O 2%Al_2O_3 35%,钢中钛含量可达2.5%。在相图中反应炉渣成分变化的路径上依次选取A、B、C、D点,运用Factsage 7.1的Viscosity模块对还原过程炉渣黏度进行计算,得出还原过程中炉渣黏度均小于0.03 Pa·s,具有较好的流动性。根据试验以及能谱和XRD分析,钢中钛含量达到1.67%,为Equilb模块计算值的67%。渣中大量TiO_2被还原进入钢中,基本实现了废弃脱硝催化剂中钛元素的直接合金化。

废弃脱硝催化剂直接合金化的热力学计算和动力学研究

运用热力学软件Factsage 7.1计算了废弃脱硝催化剂直接合金化过程中还原温度以及TiO_2-CaO-CaF_2-Na_2O-SiO_2渣系中配铝量对还原效果的影响。还原温度1 550℃后钢中单质钛不再升高,但钛氧化物的含量随温度升高而持续升高;在1 600℃,钢中Ti含量随着配铝量增加而增加,铝渣比0.4左右时,钛含量可以达到最大值4.25%。铝还原废弃脱硝催化剂的反应在923℃左右发生,属于液—固反应。利用Freeman-Carroll法计算了废弃脱硝催化剂直接合金化还原过程的动力学参数,得出表观活化能E=243.33 kJ/mol,反应级数n=0.13。

废弃SCR脱硝催化剂回收工艺的研究进展

随着我国对环境保护的重视程度不断加强,SCR脱硝催化剂有着广泛的应用前景。但SCR脱硝催化剂的使用寿命只有2~4年,每年工业上会产生大量的废弃脱硝催化剂。这些催化剂中的重金属氧化物会污染环境,同时造成资源的浪费。因此,对废弃SCR脱硝催化剂中的组分进行回收利用,具有良好的经济价值和环境效益。本文详细介绍了几种废弃SCR脱硝催化剂的回收工艺,分析了各工艺的优缺点,指出酸法是一种低能耗、高回收率、高纯度的V2O5回收工艺,但仍需要通过优化浸出工艺来减少酸的用量。同时,对其它组分的回收工艺也进行了讨论。

废脱硝催化剂制备偏钛酸的水解参数研究

以废SCR催化剂为原料,采用硫酸法制备硫酸钛溶液(TiOSO_(4)),再采用均相沉淀法由TiOSO_(4)溶液水解制备偏钛酸。考察了沉淀剂(尿素/TiO_(2))的摩尔比、F值和TiOSO_(4)溶液中TiO_(2)的浓度对制备样品粒径分布和比表面积的影响。通过XRD、N_(2)吸附解吸、SEM、XRF和脱硝活性测试对样品进行了表征,而这些因素影响了偏钛酸的粒径分布、比表面积和水解速度。最优的水解参数为:沉淀剂的摩尔比为2:1,F值为1.99~2.19,TiOSO_(4)溶液中TiO_(2)的浓度为200 g·L^(-1),从整体上看,回收的偏钛酸的性质与工业偏钛酸的非常接近。研究结果表明,从废SCR催化剂中回收的偏钛制备的TiO_(2)适合作为SCR脱硝催化剂生产的载体材料。

废弃SCR脱硝催化剂资源化利用研究进展

随着我国经济在快速发展,社会在不断进步,综合国力显著加强,废弃SCR脱硝催化剂是一种危险废物,同时又含有多种有价成分。通过分析国内外废弃催化剂资源化利用的主要方法、原理、途径及优缺点,得到能够充分回收钒钨钛资源的有效方法主要为废弃SCR脱硝催化剂浸出-浸出液净化分离回收钒钨-浸出渣酸洗焙烧回收钛,其中浸出过程比较适合采用碱式焙烧-水浸法;浸出液净化分离过程比较适合采用化学沉淀法或溶剂萃取结合化学沉淀法。此外,展望了废弃SCR脱硝催化剂资源化利用的研究方向。

钒钛系脱硝催化剂中有价金属回收的研究

综述了近年来国内外对废弃钒钛系脱硝催化剂中有价金属资源化回收的研究进展,主要包括浸出和分离两个阶段的研究。重点分析了浸出工艺中酸浸、碱浸和焙烧回收浸出的原理、工艺和研究进展,并结合国内外研究和传统方法的处理过程、工艺特点、环境影响和经济效益等方面进行对比分析,总结其研究重点方向为酸碱浸出辅以化学沉淀法的结合,可实现催化剂中有价金属的工业化回收,为该领域未来研究发展提供技术性参考。

关于商用SCR(V_2O_5-WO_3/TiO_2)催化剂的再生和回收研究概述

对失活脱硝催化剂进行再生和回收利用方法的研究现状进行总结,主要有酸洗再生、干法再生、改性再生、电泳再生、催化剂的钛白粉回收利用、V和W的回收利用、综合回收等方法,并对以上方法进行总结评价。

废弃SCR脱硝催化剂资源化利用研究进展

废弃SCR脱硝催化剂是一种危险废物,同时又含有多种有价成分。通过分析国内外废弃催化剂资源化利用的主要方法、原理、途径及优缺点,得到能够充分回收钒钨钛资源的有效方法主要为废弃SCR脱硝催化剂浸出-浸出液净化分离回收钒钨-浸出渣酸洗焙烧回收钛,其中浸出过程比较适合采用碱式焙烧-水浸法;浸出液净化分离过程比较适合采用化学沉淀法或溶剂萃取结合化学沉淀法。此外,展望了废弃SCR脱硝催化剂资源化利用的研究方向。

废弃SCR脱硝催化剂无害化处理的研究进展

鉴于废弃SCR脱硝催化剂中含有多种痕量重金属以及可回收利用物质,从处理工艺包括重金属的去除、有价金属的回收等方面综述了废弃SCR脱硝催化剂无害化处理的现状,总结了现阶段的研究重点以及工业化应用的瓶颈。目前主要关注废弃SCR脱硝催化剂中钒、钨、钛的回收工艺,但工业化成本昂贵,难以实现效益均衡化。根据现行废弃SCR脱硝催化剂的处置规范,烟气飞灰中重金属的存在是废催化剂处置工艺复杂化的关键。研究重金属的去除以及有价金属的回收,方能最终实现针对废弃SCR脱硝催化剂无害化处理工艺的综合研发。

干湿法结合工艺回收废弃SCR脱硝催化剂中的钛、钒和钨

利用干湿法结合工艺实现废弃SCR脱硝催化剂中Ti、V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、V和W的回收技术。以废弃SCR脱硝催化剂为研究对象,优选Ti、V和W元素最佳浸出工况,研究硫酸溶解法回收TiO2和有机萃取法回收V2O5和WO3的回收率与纯度。结果表明:酸浸还原浸钒最优工艺条件为温度140℃,液固比30∶1;钠化焙烧浸钨最优工艺条件为煅烧温度750℃,反应物与Na2CO3配比(质量比)为1∶1.5,在以上条件下V、W浸出率分别达到97.6%、93.6%。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750℃下,TiO2回收率达到97.17%,纯度为95.35%。利用有机萃取法回收得到的V2O5和WO3产物的回收率和纯度分别为72.47%、75.43%和93.25%、78.26%。