废钛基SCR脱硝催化剂回收处理研究现状及发展趋势

废钛基 SCR 脱硝催化剂回收处理讨论现状及进展趋势摘要：催化剂作为选择性催化还原(ive catalytic reduction, SCR)烟气脱硝系统的重要核心部分，催化剂的消耗对于脱硝系统的运转成本有着重大影响。为此，主要介绍了回收废弃脱硝催化剂的回收方法，包括固化处理法和化学处理法。其中着重介绍了化学处理中酸浸法、碱浸法以及焙烧法，分析总结了 3 种工艺各自的特点。并对未来关于废催化剂的处理实现工业化提出了相应的意见。1.引言氮氧化物(NOx)是大气环境的主要污染物之一，我国 70%氮氧化物的排放都来自燃煤火力发电。选择性催化还原脱硝技术，因其脱硝效率高(可达 90%以上)、技术成熟，广泛应用于我国燃煤电厂烟气脱硝过程当中，又以蜂窝式 TiO2-V2O5-WO3/MoO3 为主，其中以锐钛型 TiO2 为载体，V2O5 为活性组分，WO3 或 MoO3 为活性和结构助剂[2]。烟气脱硝系统经过长时间的运转，复杂的烟气成分对 SCR 催化剂表面及活性物质产生负面的影响，导致催化剂效率下降甚至失活。催化剂失活主要分为可逆失活和不可逆失活两个方面，如堵塞失活可以通过水洗再生工艺、酸洗再生工艺、碱洗再生工艺、热再生工艺处理等恢复到原来活性的 90%~100% [3]。如烧结、中毒、磨损等不可逆性失活无法再生，无法再生的催化剂将会废弃。由于废 SCR 脱硝催化剂中含有大量有价金属氧化物，若直接堆放将会造成环境污染，同时也会造成资源的浪费[4]。另一方面从资源综合利用角度考虑，废 SCR 催化剂作为可再利用价值极高的二次资源，回收废 SCR 催化剂对节约资源具备重要意义。2. 废脱硝催化剂的处理估计到 2025 年将会有 21,885.15 t 的废催化剂。因此，面对庞大的废催化剂如何解决和利用已经迫在眉睫。废 SCR 脱硝催化剂成分复杂，属于多种金属氧化物混合的固体材料，其中含有大量钛和一定量的钨、硅、铝元素以及少量的钒元素。钒是造成土壤、大气及水体污染的有毒有害物质，钛作为新能源重要材料而钨又是重要军事原料，必须进行回收。目前针对废弃 SCR 脱硝催化剂的无害化讨论主要有两种回收方法，即固化处理和化学处理从两方面。2.1. 固化处理回收法固化处理是指利用物化法将有害的固体废物与能聚结成固体惰性基材混合，从而使固体废物被固定或包容在惰性固体基材中，以便后续加工利用。固化处理的工艺流程如图 1 所示[10]。其中对 SCR 催化剂预处理包括除尘、破裂、研磨、清洗。然后添加固化剂固化，针对固化剂的种类不同固...