王路平，梅光军*，吴 敏，袁勤智，于明明

（1.武汉理工大学资源与环境工程学院,湖北 武汉 430070；2.江西理工大学资源与环境工程学院,江西 赣州 341000）

0 引言

氮氧化物会导致酸雨、臭氧层空洞等各种环境问题[1]，而我国火电厂发电过程中会产生大量的氮氧化物[2]，随着国家环保政策的推进，烟气脱硝技术被广泛应用[3]。脱硝催化剂是烟气脱硝技术的关键部分，在长期的烟气处理后，催化剂会中毒失活，使用寿命通常为3～5 年[4]，随着更换期的到来，废脱硝催化剂的年产量将达到4 万t 以上[5]。多数废催化剂被填埋处理，而2014 年环保部将废脱硝催化剂（钒钛系）纳入危险废物[6]，按危险废物直接填埋将大大提高企业经济负担，并且废脱硝催化剂本身含有宝贵的钛资源，因此，对废催化剂中的钛资源进行回收，将危废变为固废，实现环保与经济效益的双收，具有重要的现实意义。

目前市面上的脱硝催化剂基本是以TiO2为载体，典型的脱硝催化剂含80%～90% TiO2，1%～3%V2O5，<10% WO3，对其回收的主要方式包括酸浸法、碱浸法以及钠化焙烧法。酸浸法和碱浸法都是通过浸出钒钨实现和钛的分离，然后进行钒钨的回收，浸渣则为二氧化钛或含部分钛酸钠的二氧化钛，通过酸洗再焙烧得到二氧化钛。而钠化焙烧法则是在加入钠化剂焙烧后水浸分离钒钨，浸渣通过酸洗再焙烧得到二氧化钛[7]。而某企业废脱硝催化剂（本研究的原料）氧化铝和二氧化硅含量在90% 以上，TiO2含量很低，尚无对此类废脱硝催化剂回收的研究，然而企业出于成本考虑，回收愿望迫切。笔者参照其他废催化剂处理方法，在实验室开展了相关探索试验。通过加盐焙烧后水浸得到钒浸出液，浸渣再酸浸得到钛浸出液，然后分别对钒浸出液进行除杂沉钒回收，钛浸出液通过水解回收钛，钒钛提取率都达到90%以上。在前期工作基础上，此处重点研究了酸浸过程中钛的浸出动力学，从酸浸温度、硫酸浓度两方面研究其在浸出过程中的控制作用，用来更深入了解酸浸过程中反应速率的控制因素，为此类废脱硝催化剂中钛的回收提供技术参考。

1 试验部分

1.1 试验原料

试验原料为某企业废脱硝催化剂，经破碎、水洗、烘干后磨至粉状待用。通过X 射线荧光光谱分析得出其化学成分，如表1 所示。

1.2 试验方法

通过文献调研，参照其他废催化剂处理方法，制定了以下具体回收方案：将废催化剂加盐焙烧后，焙烧熟料水洗后烘干进行酸浸。为确保浸出过程中硫酸浓度不变，采用较大的液固比16:1，将硫酸定量加入烧杯中，置于恒温磁力加热搅拌器加热升至设定温度，加入一定量焙烧熟料，定速搅拌，用保鲜膜密封烧杯保证恒定液固比，反应过程中定时取样，分析钛的浸出率，浸出率利用式（1）计算。……