废脱硝催化剂回收钒钨及载体循环利用过程基础研究

发布时间：2023-11-24 17:20

　　废脱硝催化剂是能源行业产生的典型难处理多金属危险废物,国内年排放量达到50万立方米,其回收处置利用已成为当前研究的热点和重点。本文针对废脱硝催化剂金属资源高效回收的迫切需求,提出草酸净化提钒及稀碱调控回收钛钨载体的工艺路线,实现了废催化剂中杂质脱除、钒金属回收和钛钨载体的可控制备。重点研究了草酸体系下钒铁浸出过程机理,考察了饱和草酸(H2C2O4)浸出液分步氧化水解沉淀回收钒钨工艺过程,分析了稀碱调控过程钛钨载体的孔结构变化规律等,形成废催化剂回收钒钨钛制备偏钒酸铵及钛钨载体的全流程工艺,并对总体工艺过程物质流和经济性进行了系统分析。主要研究内容和结论如下:(1)开展了预处理高效脱尘和酸浸深度净化除杂过程研究,明晰了还原酸浸钒铁杂质元素的反应机理。研究表明,筛分和45℃超声水洗过程有效降低了废催化剂中石英和莫来石相的积灰含量;脱尘废催化剂粉体采用H2C2O4深度净化浸出V和Fe杂质元素,在90℃和1.0 mol/L浓度下,浸出率分别为84.22%和96.66%。采用UV-vis全谱扫描和显色反应研究发现,H2C2O4浸出液中V和Fe元素以VO2+和Fe2+价态存在,浸出过程中V3+、V...

【文章页数】：201 页

【学位级别】：博士

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摘要
Abstract
符号说明
第1章 引言
    1.1 废脱硝催化剂产生现状
        1.1.1 废脱硝催化剂来源及产生量
        1.1.2 废脱硝催化剂物理化学性质
    1.2 废脱硝催化剂的处置利用
        1.2.1 全球处置法规与管理
        1.2.2 废脱硝催化剂固化填埋处置
        1.2.3 废脱硝催化剂再生研究
        1.2.4 废脱硝催化剂资源化利用
    1.3 废脱硝催化剂湿法回收技术研究进展
        1.3.1 废脱硝催化剂有价元素浸出提取技术
        1.3.2 浸出金属元素分离及回收技术
        1.3.3 废脱硝催化剂载体回收技术
    1.4 本论文的研究思路和内容
        1.4.1 关键问题和研究思路
        1.4.2 本论文的主要内容
第2章 废脱硝催化剂酸浸净化过程研究
    2.1 前言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验原料与设备
        2.2.2 实验装置与方法
        2.2.3 分析方法
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 废脱硝催化剂预处理过程研究
        2.3.2 不同酸体系净化过程对比研究
        2.3.3 草酸体系净化工艺及反应机理研究
        2.3.4 草酸体系介质循环性能研究
    2.4 本章小结
第3章 饱和草酸浸出液中钨钒元素分离提纯研究
    3.1 前言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验原料与设备
        3.2.2 实验装置与方法
        3.2.3 分析方法
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 直接氧化水解沉淀过程研究
        3.3.2 一级氧化水解沉淀过程研究
        3.3.3 二级氧化水解沉淀过程研究
    3.4 本章小结
第4章 净化渣稀碱浸出制备钛钨载体及性能评价
    4.1 前言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验原料与设备
        4.2.2 实验装置与方法
        4.2.3 分析方法
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 不同稀碱体系浸出过程对比研究
        4.3.2 NaOH体系浸出工艺研究
        4.3.3 稀碱浸出渣洗涤过程研究
        4.3.4 钛钨载体制备催化剂及性能评价研究
    4.4 本章小结
第5章 废脱硝催化剂草酸净化及稀碱调控回收钒钨钛流程评价
    5.1 前言
    5.2 实验部分
        5.2.1 实验原料与设备
        5.2.2 实验方法
        5.2.3 分析方法
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 扩试实验过程研究
        5.3.2 整体工艺流程物料衡算
        5.3.3 经济性分析
    5.4 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 创新点
    6.3 建议
参考文献
致谢
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果



本文编号：3866249