本文關(guān)鍵詞：廢SCR催化劑中釩、鎢的浸出與萃取分離研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：廢煙氣脫硝催化劑(釩鈦系)作為危險(xiǎn)廢物,若處置不當(dāng)不僅會(huì)造成資源浪費(fèi),還會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成二次污染。廢煙氣脫硝催化劑(釩鈦系)以再生為優(yōu)先原則,而因破碎等原因而不能再生的廢煙氣脫硝催化劑,應(yīng)盡可能回收其中的釩、鎢、鈦等金屬。因此,如何經(jīng)濟(jì)高效地從廢SCR催化劑中提取分離釩、鎢和鈦成為一個(gè)研究熱點(diǎn)課題。目前廢SCR催化劑存在釩、鎢浸出率低和釩、鎢分離難的問(wèn)題,針對(duì)這一問(wèn)題,本文主要研究超聲波、微波強(qiáng)化浸出廢SCR催化劑中的釩鎢和萃取分離釩鎢工藝,主要涉及從廢SCR催化劑碳酸鈉焙燒—超聲強(qiáng)化浸出釩鎢相平衡和動(dòng)力學(xué);傳統(tǒng)酸浸法和微波酸浸法從廢SCR催化劑中回收釩的浸出相平衡;以及釩鎢萃取分離的萃取劑篩選與萃取機(jī)理研究。本項(xiàng)目研究具有極其重要的應(yīng)用參考價(jià)值。以廢SCR催化劑為研究對(duì)象,采用碳酸鈉焙燒—水浸法從廢SCR催化劑中回收釩和鎢,研究了超聲波對(duì)釩和鎢浸出率的影響以及浸出動(dòng)力學(xué)。研究發(fā)現(xiàn):超聲浸出提高了V和W的浸出率,超聲浸出3 min時(shí)V和W的浸出率分別為77.48%、69.87%,比常規(guī)浸出提高了23.08%、2.59%;超聲浸出的最佳工藝條件為:超聲時(shí)間90 min、液固比12:1、超聲功率500 W,最終V和W的浸出率可達(dá)到89.01%、96.05%;廢SCR催化劑中V、W的超聲水浸動(dòng)力學(xué)符合Stumm方程,其中V的溶解反應(yīng)屬于一級(jí)反應(yīng),W的溶解反應(yīng)屬于二級(jí)反應(yīng)。研究了酸浸法從廢SCR催化劑中浸出釩的工藝條件和浸出動(dòng)力學(xué)。研究發(fā)現(xiàn):傳統(tǒng)酸浸的最佳工藝條件為:硫酸濃度5 M、液固比10:1、添加2%助浸劑、浸出溫度110℃、浸出時(shí)間5 h,釩的浸出率可達(dá)79.3%。廢SCR催化劑中釩的酸浸動(dòng)力學(xué)符合受界面?zhèn)鬟f和固膜擴(kuò)散過(guò)程控制的縮核模型,表觀活化能Ea=24.57 KJ/mol。研究了微波強(qiáng)化酸浸廢SCR催化劑,主要考察微波強(qiáng)化浸出工藝因素對(duì)其釩浸出率的影響,研究發(fā)現(xiàn):微波加熱強(qiáng)化了釩的浸出,微波浸出30 min時(shí),釩的浸出率為92.3%,比傳統(tǒng)酸浸提高31.8%;微波功率越高,釩的浸出率越大,微波功率為300 W時(shí),釩的浸出率為63.8%,微波功率600 W時(shí),釩的浸出率為92.3%,提高了28.5%。研究了釩鎢萃取分離的萃取劑篩選與萃取機(jī)理,主要涉及萃取劑選型,釩、鎢的萃取分離工藝條件及萃取機(jī)理。研究表明:與單一萃取劑LIX 63、Alamine 336、P204、N263相比,萃取劑A/B對(duì)釩鎢的萃取分離選擇性最好;最佳萃取工藝條件為:萃原液初始pH為5.7、萃取劑體積比A:B=1:1、1.5 M NaOH溶液作為反萃劑;實(shí)驗(yàn)?zāi)M三級(jí)逆流萃取,釩的萃取率為91.4%,鎢的萃取率僅為5.9%,實(shí)現(xiàn)了釩、鎢的有效分離;通過(guò)表征分析得出,萃取1 mol V3O93-,都有1 mol萃取劑A與1 mol萃取劑B參與,釩聚合陰離子分別與萃取劑A、萃取劑B發(fā)生反應(yīng),形成更大的有機(jī)分子從而被萃取。
【關(guān)鍵詞】：SCR催化劑 超聲 浸出 萃取 微波
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：X705;O658.2
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-12
• 第一章 緒論12-28
• 1.1 SCR催化劑概述12-13
• 1.2 廢催化劑的處理技術(shù)13-14
• 1.2.1 固化/穩(wěn)定化技術(shù)13
• 1.2.2 再利用13-14
• 1.2.3 回收利用14
• 1.3 廢SCR催化劑的回收利用研究現(xiàn)狀14-19
• 1.3.1 濕法浸出工藝14-15
• 1.3.2 干濕法浸出工藝15-16
• 1.3.3 釩、鎢分離技術(shù)研究現(xiàn)狀16-19
• 1.4 超聲波技術(shù)的應(yīng)用研究現(xiàn)狀19-22
• 1.4.1 超聲波的作用原理19-21
• 1.4.2 超聲波在濕法冶金領(lǐng)域中的應(yīng)用現(xiàn)狀21-22
• 1.5 微波技術(shù)及其在濕法冶金領(lǐng)域中的應(yīng)用現(xiàn)狀22-24
• 1.5.1 微波加熱原理及特點(diǎn)22-23
• 1.5.2 微波加熱在濕法冶金中的應(yīng)用23-24
• 1.6 協(xié)同萃取技術(shù)24-25
• 1.7 本文研究意義及主要研究?jī)?nèi)容25-28
• 1.7.1 本文的研究意義25-26
• 1.7.2 研究?jī)?nèi)容26
• 1.7.3 創(chuàng)新點(diǎn)26-28
• 第二章 超聲強(qiáng)化從廢SCR催化劑浸出V和W的研究28-38
• 2.1 實(shí)驗(yàn)部分28-31
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)原料28-29
• 2.1.2 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器29-30
• 2.1.3 實(shí)驗(yàn)方法30-31
• 2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論31-37
• 2.2.1 XRD及掃描電鏡分析31-32
• 2.2.2 超聲浸出與常規(guī)攪拌浸出的對(duì)比32-33
• 2.2.3 液固比對(duì)浸出率的影響33-34
• 2.2.4 超聲功率對(duì)浸出率的影響34-35
• 2.2.5 超聲時(shí)間對(duì)浸出率的影響35-37
• 2.3 本章小結(jié)37-38
• 第三章 微波強(qiáng)化從廢SCR催化劑中浸出V的研究38-49
• 3.1 實(shí)驗(yàn)部分38-40
• 3.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器38-40
• 3.1.2 釩的測(cè)定40
• 3.1.3 實(shí)驗(yàn)方法40
• 3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論40-48
• 3.2.1 常規(guī)酸浸條件對(duì)釩浸出的影響40-44
• 3.2.2 廢SCR催化劑的酸浸動(dòng)力學(xué)44-46
• 3.2.3 微波強(qiáng)化酸浸過(guò)程46-48
• 3.3 本章小結(jié)48-49
• 第四章 釩、鎢萃取分離的實(shí)驗(yàn)與機(jī)理研究49-71
• 4.1 實(shí)驗(yàn)部分49-53
• 4.1.1 實(shí)驗(yàn)原料及試劑49-50
• 4.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器50-51
• 4.1.3 元素分析方法51
• 4.1.4 實(shí)驗(yàn)方法51-53
• 4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論53-70
• 4.2.1 萃取體系的選擇53-60
• 4.2.2 萃取條件的優(yōu)化60-64
• 4.2.3 三級(jí)逆流萃取實(shí)驗(yàn)64-65
• 4.2.4 萃取機(jī)理的探討65-70
• 4.3 本章小結(jié)70-71
• 結(jié)論71-73
• 參考文獻(xiàn)73-80
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果80-81
• 致謝81-82
• 附件82

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