2018
DOI: 10.1016/j.jclepro.2018.06.196
|View full text |Cite
|
Sign up to set email alerts
|

Extraction of tungsten and vanadium from spent selective catalytic reduction catalyst for stationary application by pressure leaching process

Help me understand this report

Search citation statements

Order By: Relevance

Paper Sections

Select...
3
1
1

Citation Types

0
9
0
5

Year Published

2019
2019
2022
2022

Publication Types

Select...
5
4

Relationship

2
7

Authors

Journals

citations
Cited by 58 publications
(17 citation statements)
references
References 19 publications
0
9
0
5
Order By: Relevance
“…中国煤炭资源主要分布于内蒙古、 山西、 陕西、 新疆等西北地区, 目前已经形成内蒙古鄂尔多斯、 陕西榆林、 宁夏宁东、 新疆准东等多个千万 t 级大型 煤-电-化一体化能源基地 [1] , 有力支撑了中国经济 社会快速发展对电力、 基础化学品等重大产品的迫 切需求。但目前煤-电-化转化过程中, 大约占原煤 质量 30%的 Al、 Si、 Fe 等无机组份主要以固废形式 从主流程中输出。上述基地每年集中产生约数亿 t 粉煤灰、 电石渣、 气化渣等典型煤基固废, 并主要以 粉煤灰制备建材 [2] 、 废催化剂回掺 [3] 、 电石渣制备水 泥 [4] 、 脱硫石膏制备纸面石膏板 [5] 等建工建材方式利 用, 但受限于运输半径及周边市场容量, 固废资源 综合利用率低于 40%。近 60%煤基固废以堆存、 填 埋为主, 资源浪费严重, 环境风险与经济压力巨大。 国外煤基固废的传统利用方式为水泥、 混凝土 等建材化利用领域 [6,7] , 近年来的研究转向地质聚合 物合成、 稀贵元素提取等途径 [8] [9] 和 Al、 Si、 C 分质利用 [10] 等方面的研究; 针对电石渣, 主要开展了电石渣活性调控制备氧化 钙、 轻质碳酸钙 [11,12] 、 活化除杂制备脱硫剂 [13] 等研究; 针对废脱硝催化剂, 主要开展了 V、 W 组分分离回 http://www.resci.cn 收 [14] 以及载体重构循环回用研究 [15] 。综合上述情 [16,17] 。电石渣排放主要集中在新疆、 宁夏等中西部大型能源基地, 仅 40%左右可应用于 水泥等建材行业 [18] 结构 [19] 。通过上述分析可以发现电石渣具有良好的 资源属性, 是作为烟气环保脱硫的优良材料 [20] http://www.resci.cn 式主要包括干粉进料和水煤浆进料 [21,22] 。有机组分 以甲醇、 烯烃等高附加值产品形式产出, 无机组分 经熔融态水淬得到气化粗渣和气化滤饼, 其中气化 粗渣占比约为 60%~80%, 气化滤饼占比约为 20%4 0%。因其含碳量高 [23,24] , 目前主要以堆存为主, 少 部分气化粗渣低掺量用于建工建材利用 [25] , 另有少 废 SCR 催化剂是能源行业产生的典型难处理 多金属危险废物 [26] , 其中含有活性元素 V、 W 等重金 属及烟气中沉积的 As、 Hg 等毒性组分, 堆放、 填埋 处理过程中的浸出毒性易造成水体和土壤等污染 [27] 。 目前, 国内废 SCR 催化剂年产生量达到 50 万 m 3 , 大 部分以掺混形式利用, 其 Ti、 W、 V 等组分有效利用 率仅 70%左右, 因而其高效循环已成为当前研究的 热点和重点 [28,29] 。 废 SCR 催化剂的主要有价组分为 TiO2、 V2O5和 WO3 [30] , 具体组成和主要矿相结构如表 4 所示 [31] 。以 上分析结果表明废 SCR 催化剂中含有 0.53%V2O5、 [31] 。通过稀碱重构调控恢 复钛钨载体的孔结构, 对不同碱浓度下得到的浸出 渣孔结构性能分析, 随着 NaOH 浓度的增大, 比表面 积和孔容逐渐增加 [31] 。NaOH 浓度增加至 2.5~3.0 mol/L 时, 比表面积增至 110.50 m 2 /g 以上, 孔容增至 0.59 cm 3 /g 以上, 孔道结构达到新鲜钛钨粉的性能, 图 3 气化灰渣不同矿相形貌及赋存状态 [20,34,35] [ 9 ] 相玉琳, 焦玉荣, 王立鹏. 可溶性有机质改性气化渣对黑沙蒿生…”
Section: 引言unclassified
“…中国煤炭资源主要分布于内蒙古、 山西、 陕西、 新疆等西北地区, 目前已经形成内蒙古鄂尔多斯、 陕西榆林、 宁夏宁东、 新疆准东等多个千万 t 级大型 煤-电-化一体化能源基地 [1] , 有力支撑了中国经济 社会快速发展对电力、 基础化学品等重大产品的迫 切需求。但目前煤-电-化转化过程中, 大约占原煤 质量 30%的 Al、 Si、 Fe 等无机组份主要以固废形式 从主流程中输出。上述基地每年集中产生约数亿 t 粉煤灰、 电石渣、 气化渣等典型煤基固废, 并主要以 粉煤灰制备建材 [2] 、 废催化剂回掺 [3] 、 电石渣制备水 泥 [4] 、 脱硫石膏制备纸面石膏板 [5] 等建工建材方式利 用, 但受限于运输半径及周边市场容量, 固废资源 综合利用率低于 40%。近 60%煤基固废以堆存、 填 埋为主, 资源浪费严重, 环境风险与经济压力巨大。 国外煤基固废的传统利用方式为水泥、 混凝土 等建材化利用领域 [6,7] , 近年来的研究转向地质聚合 物合成、 稀贵元素提取等途径 [8] [9] 和 Al、 Si、 C 分质利用 [10] 等方面的研究; 针对电石渣, 主要开展了电石渣活性调控制备氧化 钙、 轻质碳酸钙 [11,12] 、 活化除杂制备脱硫剂 [13] 等研究; 针对废脱硝催化剂, 主要开展了 V、 W 组分分离回 http://www.resci.cn 收 [14] 以及载体重构循环回用研究 [15] 。综合上述情 [16,17] 。电石渣排放主要集中在新疆、 宁夏等中西部大型能源基地, 仅 40%左右可应用于 水泥等建材行业 [18] 结构 [19] 。通过上述分析可以发现电石渣具有良好的 资源属性, 是作为烟气环保脱硫的优良材料 [20] http://www.resci.cn 式主要包括干粉进料和水煤浆进料 [21,22] 。有机组分 以甲醇、 烯烃等高附加值产品形式产出, 无机组分 经熔融态水淬得到气化粗渣和气化滤饼, 其中气化 粗渣占比约为 60%~80%, 气化滤饼占比约为 20%4 0%。因其含碳量高 [23,24] , 目前主要以堆存为主, 少 部分气化粗渣低掺量用于建工建材利用 [25] , 另有少 废 SCR 催化剂是能源行业产生的典型难处理 多金属危险废物 [26] , 其中含有活性元素 V、 W 等重金 属及烟气中沉积的 As、 Hg 等毒性组分, 堆放、 填埋 处理过程中的浸出毒性易造成水体和土壤等污染 [27] 。 目前, 国内废 SCR 催化剂年产生量达到 50 万 m 3 , 大 部分以掺混形式利用, 其 Ti、 W、 V 等组分有效利用 率仅 70%左右, 因而其高效循环已成为当前研究的 热点和重点 [28,29] 。 废 SCR 催化剂的主要有价组分为 TiO2、 V2O5和 WO3 [30] , 具体组成和主要矿相结构如表 4 所示 [31] 。以 上分析结果表明废 SCR 催化剂中含有 0.53%V2O5、 [31] 。通过稀碱重构调控恢 复钛钨载体的孔结构, 对不同碱浓度下得到的浸出 渣孔结构性能分析, 随着 NaOH 浓度的增大, 比表面 积和孔容逐渐增加 [31] 。NaOH 浓度增加至 2.5~3.0 mol/L 时, 比表面积增至 110.50 m 2 /g 以上, 孔容增至 0.59 cm 3 /g 以上, 孔道结构达到新鲜钛钨粉的性能, 图 3 气化灰渣不同矿相形貌及赋存状态 [20,34,35] [ 9 ] 相玉琳, 焦玉荣, 王立鹏. 可溶性有机质改性气化渣对黑沙蒿生…”
Section: 引言unclassified
“…In the previous report 7 , one reason for the low leaching efficiency of vanadium and tungsten in alkali-roasted feedstock by water leaching is the formation of insoluble compounds including calcium tungstate and calcium vanadates in the alkali roasting of spent SCR catalyst. Detrimental effect of insoluble formation for extracting vanadium was significant.…”
Section: Resultsmentioning
confidence: 99%
“…Owing to stringent regulations for NO x emissions and increasing global demands of SCR catalysts, studies on the recycling of spent SCR catalysts have reported their high potential as a new secondary source 48 . Direct leaching of metal in spent SCR catalysts using acid or alkaline agent has revealed as inadequate for effective extraction of vanadium and tungsten 7 . This seems to be due to the characteristics related to the formation of vanadium and tungsten of SCR catalyst.…”
Section: Introductionmentioning
confidence: 99%
“…Burying the spent SCR catalyst underground as hazardous waste will lead to serious environmental pollution [13]. At the same time, vanadium and tungsten as rare metals which can be recovered and applied in chemical industry as secondary energy [14]. Therefore, recycling SCR catalysts can not only solve the pollution problem of hazardous waste, but also produce tremendous economic benefits [15].…”
Section: Introductionmentioning
confidence: 99%