草酸分級(jí)浸取廢SCR 催化劑中的釩和鎢

米巧民，姚俊軒，王 兵，常麗萍，鮑衛(wèi)仁，張志華，王建成

1.太原理工大學(xué)省部共建煤基能源清潔高效利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山西 太原 030024；

2.太原理工大學(xué)煤科學(xué)與技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山西 太原 030024；

3.山西普麗環(huán)境工程股份有限公司，山西 晉中 030600

氮氧化物會(huì)造成酸雨、光化學(xué)煙霧和臭氧層空洞，其主要來(lái)源為燃煤電廠[1]。選擇性催化還原反應(yīng)（SCR）因其脫硝效率高、選擇性好、技術(shù)成熟而被廣泛用于燃煤電廠尾氣脫硝過(guò)程[2]。V2O5-WO3/TiO2催化劑是最常用的SCR 催化劑，有較高的催化活性和良好的抗硫性能[3]。SCR 催化劑在理想狀態(tài)下可長(zhǎng)期使用，但在實(shí)際運(yùn)行中存在中毒、堵塞、燒結(jié)和熱失活等問(wèn)題，運(yùn)行一段時(shí)間后會(huì)失去活性，需定期更換[4]。

廢SCR 催化劑處理方式有填埋、再生和回收[5]。廢SCR 催化劑中不僅含有釩、鎢和鈦等有價(jià)元素，還含重金屬和堿金屬，隨意填埋會(huì)造成資源浪費(fèi)及環(huán)境污染[5]。結(jié)構(gòu)完整的廢催化劑一般采取再生的措施使其重返電廠，但再生的催化劑使用一段時(shí)間后催化性能會(huì)下降[5-6]。回收是廢催化劑最終處理方式，不僅可以提高資源利用率，還可以解決環(huán)境污染問(wèn)題[5-6]。

廢SCR 催化劑的回收方法有堿浸、堿焙燒、生物浸和酸浸。堿浸常以NaOH 為浸取劑，但NaOH在低溫、常壓下反應(yīng)活性較低，且高濃度的NaOH 溶液才能將釩和鎢浸出，還存在浸出時(shí)間長(zhǎng)、浸出率低的問(wèn)題，常需要高壓、高溫輔助。Choi 等[7]采用“濃NaOH-高壓、高溫輔助浸取”的方式將廢SCR 催化劑中的釩和鎢浸出，其浸出率分別為91.50%和87.00%。堿焙燒通過(guò)高溫熔鹽氧化，增強(qiáng)化學(xué)轉(zhuǎn)化實(shí)現(xiàn)目標(biāo)金屬提取。Moon 等[8]采用“加Na2CO3焙燒-水浸”的工藝將廢SCR 催化劑中的釩和鎢浸出。堿浸和堿焙燒工藝均可將廢SCR 催化劑中的釩和鎢高效浸出，但堿用量較大、反應(yīng)溫度較高。強(qiáng)堿不僅會(huì)腐蝕設(shè)備而且后續(xù)處理耗水量大，較高的反應(yīng)溫度對(duì)設(shè)備的要求也較為嚴(yán)苛。此外，V2O5和WO3會(huì)同時(shí)與堿反應(yīng)，導(dǎo)致浸出液中釩、鎢離子共存，由于釩和鎢的化學(xué)性質(zhì)相似，后續(xù)分離過(guò)程操作復(fù)雜，不僅會(huì)增大回收成本還會(huì)對(duì)環(huán)境造成二次污染。生物浸是從不溶性礦石或二次廢物中回收金屬的浸出方式，具有成本低、毒性弱的優(yōu)點(diǎn)。Wang 等[9]利用微生物浸取廢SCR 催化劑中的釩，其浸出率可達(dá)90.00%。生物浸雖不需在高溫或高壓條件下進(jìn)行，但存在浸取時(shí)間長(zhǎng)、干擾因素多等問(wèn)題，不適合于工業(yè)應(yīng)用。酸浸是常用的難溶固體物質(zhì)處理方法。Wu 等[10]利用稀酸體系中釩、鎢和鈦溶解性的差異，采取草酸浸取廢SCR 催化劑中的釩，釩被高效浸出，但鎢和鈦仍留于濾渣，造成鎢和鈦資源的浪費(fèi)。Yao 等[11]采用“焙燒-有機(jī)酸浸”的方式將廢SCR 催化劑中的鎢浸出，但釩以釩酸鹽的形式留于濾渣，不易被浸出，造成釩資源的浪費(fèi)。綜上所述，目前報(bào)道的廢SCR 催化劑回收方法都是利用酸/堿/水相中金屬元素的溶度積（KSP）沉淀理論和金屬離子絡(luò)合理論進(jìn)行分離提純，并且通常只能實(shí)現(xiàn)釩、鎢中某一種元素的浸出，或是兩種組分同時(shí)浸出再進(jìn)行后續(xù)復(fù)雜的釩、鎢分離提純。由于釩、鎢都是廢SCR 催化劑中的主要活性組分，且價(jià)值高。因此，高效環(huán)保的實(shí)現(xiàn)兩種組分的分級(jí)浸出具有重要意義。

本工作提出一種“稀有機(jī)酸浸-焙燒-稀有機(jī)酸浸”的組合策略，利用兩種金屬組分在弱有機(jī)酸性環(huán)境中的KSP和離子絡(luò)合差異性實(shí)現(xiàn)釩和鎢在不同階段的浸出，避免釩、鎢同時(shí)浸出而造成的分離困難問(wèn)題，簡(jiǎn)化后續(xù)對(duì)濾液的處理工作，為高效處置廢SCR 催化劑提供借鑒。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 草酸浸取廢SCR 催化劑中釩和鎢實(shí)驗(yàn)

在裝有機(jī)械攪拌器、恒溫水浴和回流冷凝器的三口燒瓶中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，浸取流程如圖1 所示。水浴鍋溫度達(dá)到設(shè)定值后向三口燒瓶中加入草酸和4.0 g 廢SCR 催化劑（由山西普麗環(huán)境工程股份有限公司提供）。廢SCR 催化劑經(jīng)草酸浸取所得浸出渣為濾渣1，浸出液為濾液1，最佳釩浸出實(shí)驗(yàn)條件下所獲濾渣為L(zhǎng)R-1，濾液為L(zhǎng)F-1。LR-1 經(jīng)焙燒所得樣品為L(zhǎng)R-2。稱取3.2 g 的LR-2 用草酸浸取，所得浸出渣為濾渣3，浸出液為濾液3，最佳浸鎢浸出實(shí)驗(yàn)條件下所獲濾渣為L(zhǎng)R-3，濾液為L(zhǎng)F-3。

圖1 廢SCR 催化劑中有價(jià)元素的浸取流程Fig.1 Leaching process of valuable elements in spent SCR catalyst

浸出率計(jì)算見公式（1）：

式中：x為浸出率，%；ci為浸出液中元素濃度，g/L；V為浸出液體積，L；m為初始添加廢SCR催化劑質(zhì)量，g；ωi為初始添加廢SCR 催化劑中元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%。

1.2 分析測(cè)試方法

采用Arcos 型電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀（ICP-OES）測(cè)定浸出液及浸出渣中各元素含量，儀器的檢測(cè)范圍為0.001～200 mg/L，檢測(cè)液體中各元素濃度前需對(duì)溶液中各元素含量進(jìn)行估算，稀釋不同倍數(shù)用于檢測(cè)。固體樣品測(cè)試前需進(jìn)行消解處理，具體步驟為：稱取60 mg 樣品于聚四氟乙烯內(nèi)襯中，加5 mL HNO3，3 mL HF，將加有樣品的聚四氟乙烯內(nèi)襯置于反應(yīng)釜中，將反應(yīng)釜置于200 ℃烘箱中2 h，直至固體樣品全部溶解，冷卻后將溶液移入100 mL 容量瓶中，加水定容。為降低實(shí)驗(yàn)的偶然性誤差，各實(shí)驗(yàn)條件下設(shè)置兩組實(shí)驗(yàn)；每個(gè)樣品測(cè)量?jī)纱?，所得四組數(shù)據(jù)取平均值用于分析。采用MiniFlex 600 型X 射線衍射儀（XRD）分析產(chǎn)物的晶體結(jié)構(gòu)，掃描速率為10 (°)/min。采用美國(guó)賽默飛公司生產(chǎn)的ESCALAB 250Xi 型電子能譜儀（XPS）對(duì)廢SCR 催化劑及LR-1 表面元素價(jià)態(tài)進(jìn)行檢測(cè)分析，該儀器以單色Al-Kα為X 射線源，全掃描透射能量為150 eV，窄掃描透射能量為60 eV，步長(zhǎng)為0.05 eV，稱取5 mg 粉末樣品進(jìn)行預(yù)還原處理，經(jīng)預(yù)還原處理的樣品壓片后進(jìn)行測(cè)試，數(shù)據(jù)處理使用XPS peak 軟件，并采用C 1s 標(biāo)準(zhǔn)峰（284.8 eV）對(duì)樣品進(jìn)行荷電校正。

2 結(jié)果與討論

2.1 草酸浸釩條件的影響

在草酸濃度為0.3 mol/L、浸取溫度為90 ℃、液固比（L/S）為20 mL/g、浸取時(shí)間為3 h 的條件下，考察廢SCR 催化劑粒徑對(duì)草酸浸釩過(guò)程中元素浸出率的影響，結(jié)果如圖2 所示。由圖2 可知，廢SCR 催化劑粒徑對(duì)釩浸出率影響較大，對(duì)鎢和鈦浸出率影響較小。廢SCR 催化劑粒徑為75～150 μm，釩浸出率最低，粒徑小于75 μm，釩浸出率變化較小，說(shuō)明釩浸出率隨草酸與廢SCR 催化劑接觸面積的增大而增大，因此實(shí)驗(yàn)所用廢SCR 催化劑粒徑均小于75 μm。

圖2 草酸浸釩過(guò)程中粒徑對(duì)各元素浸出率的影響Fig.2 Effect of particle size on leaching efficiency of elements in oxalic acid leaching of V

在浸取溫度為90 ℃，L/S為20 mL/g，浸取時(shí)間為3 h 的條件下，考察草酸濃度對(duì)元素浸出率的影響，結(jié)果如圖3 所示。由圖3 可知，隨著草酸濃度的增加，釩浸出率不斷提高，當(dāng)草酸濃度由0.2 mol/L過(guò)渡到0.3 mol/L 時(shí)，釩浸出率提高顯著，草酸濃度大于0.4 mol/L 后，釩浸出率變化趨于平穩(wěn)。鎢的浸出率隨著草酸濃度的增加逐步提高。因此，為減少鎢的浸出，草酸濃度為0.3 mol/L 較為合適。

圖3 草酸濃度對(duì)釩、鎢和鈦浸出率的影響Fig.3 Effect of oxalic acid concentration on leaching efficiency of V, W and Ti

在草酸濃度為0.3 mol/L，L/S為20 mL/g，浸取時(shí)間為3 h 的條件下，考察浸取溫度對(duì)元素浸出率的影響，結(jié)果如圖4 所示。由圖4 可知，溫度由60 ℃升高至90 ℃，釩浸出率不斷提高，這是由于草酸浸釩是吸熱反應(yīng)，升高溫度有利于反應(yīng)正向進(jìn)行，其中溫度由80 ℃升高至90 ℃，釩的浸出率提高尤為顯著。繼續(xù)升溫至95 ℃，釩浸出率略有下降，這是由于草酸受熱易揮發(fā)，升溫促進(jìn)草酸的揮發(fā)，使可供反應(yīng)的離子數(shù)量下降[10]。鎢浸出率變化不明顯，維持在5.00%左右。因此，浸取溫度為90 ℃較為合適。

圖4 浸取溫度對(duì)釩、鎢和鈦浸出率的影響Fig.4 Effect of leaching temperature on leaching efficiency of V, W and Ti

在草酸濃度為0.3 mol/L，浸取溫度為90 ℃，浸取時(shí)間為3 h 的條件下，考察L/S對(duì)元素浸出率的影響，結(jié)果如圖5 所示。由圖5 可知，隨著L/S的增大，釩和鎢的浸出率均不斷提高，這是由于L/S增大，草酸量增加，使可供反應(yīng)的質(zhì)子數(shù)量增加。L/S從20 mL/g 增大到25 mL/g，釩浸出率提高量相對(duì)較小。因此，L/S為20 mL/g 較合適。

圖5 L/S 對(duì)釩、鎢和鈦浸出率的影響Fig.5 Effect of liquid-solid ratio on leaching efficiency of V, W and Ti

在草酸濃度為0.3 mol/L，浸取溫度為90℃，L/S為20 mL/g 的條件下，考察浸取時(shí)間對(duì)元素浸出率的影響，結(jié)果如圖6 所示。由圖6 可知，釩浸出率隨浸取時(shí)間的延長(zhǎng)而提高，這是由于浸取時(shí)間延長(zhǎng)，增加了釩和草酸接觸時(shí)間，使釩和草酸充分反應(yīng)，而浸取時(shí)間達(dá)到3 h 后，繼續(xù)延長(zhǎng)浸取時(shí)間，釩浸出率變化較小，可能是因?yàn)椴糠肘C被TiO2/WO3包裹，無(wú)法與草酸接觸發(fā)生反應(yīng)。因此，浸取時(shí)間為3 h 較合適。

圖6 浸取時(shí)間對(duì)釩、鎢和鈦浸出率的影響Fig.6 Effect of leaching time on leaching efficiency of V, W and Ti

綜上所述，草酸浸釩的最佳實(shí)驗(yàn)條件：草酸濃度為0.3 mol/L、浸取溫度為90 ℃、L/S為20 mL/g、浸取時(shí)間為3 h，釩、鎢和鈦浸出率分別為76.95%，5.31%和0.22%，廢SCR 催化劑中的釩大部分被浸出，而鎢和鈦仍留在濾渣中。

2.2 草酸浸釩機(jī)理分析

廢SCR 催化劑、LR-1、LR-2 和LR-3 的主要元素組成如表1 所示，廢SCR 催化劑經(jīng)草酸浸取，釩含量明顯下降，由0.51%下降到0.13%。

表1 廢SCR 催化劑、LR-1、LR-2 和LR-3 的主要化學(xué)組成Table 1 The main chemical composition of spent SCR catalysts, LR-1, LR-2 and LR-3

圖7 為廢SCR 催化劑和LR-1 的XPS 圖譜。由圖7（a）可知，廢SCR 催化劑中釩主要以V3+，V4+和V5+的形式存在。而LR-1 中未檢測(cè)到V 2p 的峰，說(shuō)明LR-1 中釩的含量較低，不易被檢測(cè)出，浸取發(fā)生如下反應(yīng)：

圖7 廢SCR 催化劑和LR-1 的V 2p，Ti 2p 以及W 4f 的XPS 光譜Fig.7 XPS diagram of V 2p, Ti 2p, W 4f of spent SCR catalyst and LR-1

由圖7（b）可知，廢SCR 催化劑中W 4f7/2與W 4f5/2峰的結(jié)合能位于35.8 eV 和37.6 eV，與W6+氧化態(tài)的峰一致[13]。LR-1 中W 4f7/2與W 4f5/2峰的結(jié)合能位于35.6 eV 和37.5 eV，仍為W6+氧化態(tài)的峰[14]，但峰位略向低結(jié)合能方向偏移。研究表明[15-16]廢SCR 催化劑中鎢的存在形式為無(wú)定形WOx與結(jié)晶狀WO3，隨著WO3向WOx轉(zhuǎn)變，XPS 的峰會(huì)向略低結(jié)合能方向偏移[17]。說(shuō)明LR-1 中存在WO3向WOx轉(zhuǎn)變的現(xiàn)象。

由圖7（c）可知，廢SCR 催化劑中Ti 2p3/2與Ti 2p1/2峰的結(jié)合能位于458.9 eV 和464.6 eV，與Ti4+的峰一致，說(shuō)明廢SCR 催化劑中鈦以TiO2的形式存在[18]。LR-1 中Ti 2p3/2與Ti 2p1/2峰的結(jié)合能位于458.8 eV 和464.5 eV，仍為Ti4+氧化態(tài)的峰[18]，說(shuō)明鈦的存在形式?jīng)]有發(fā)生變化。

廢SCR 催化劑中鎢以WO3和WOx的形式存在，鈦以TiO2的形式存在，WO3和TiO2均不易在稀酸溶液中溶解，釩以V3+，V4+和V5+的形式存在，易與草酸反應(yīng)，釩被浸出。工藝用較低濃度的草酸將釩大部分浸出而鎢和鈦仍留于濾渣，實(shí)現(xiàn)釩的浸出。

2.3 焙燒條件影響

WO3在焙燒過(guò)程中會(huì)與CaO 反應(yīng)生成CaWO4，CaWO4是浸鎢的關(guān)鍵[19]。圖8 為不同焙燒條件下LR-2 樣品的XRD 表征結(jié)果。由圖8（a）可知，焙燒時(shí)間從1 h 延長(zhǎng)至4 h，CaWO4衍射峰的強(qiáng)度增加，說(shuō)明CaWO4的生成量增加。焙燒時(shí)間延長(zhǎng)至5 h，CaWO4的峰強(qiáng)幾乎不變，說(shuō)明CaWO4的生成量趨于穩(wěn)定。因此，焙燒時(shí)間為4 h 較合適。由圖8（b）可知，焙燒溫度升高，CaWO4峰強(qiáng)增加，溫度升高至900 ℃，出現(xiàn)金紅石相的TiO2。為維持濾渣物相，焙燒溫度為850 ℃較合適。

圖8 不同焙燒條件下樣品LR-2 的XRD 圖譜Fig.8 XRD patterns of LR-2 under different calcination conditions

2.4 焙燒機(jī)理分析

式（5）的平衡常數(shù)相對(duì)較小，焙燒時(shí)間延長(zhǎng)，大部分CaO 被消耗，可能會(huì)導(dǎo)致Ca(VO3)2向V2O5的逆變換[11]。工藝充分利用LR-1 本身所含的鈣，高溫焙燒使LR-1 中所含的CaO 與WO3發(fā)生反應(yīng)，生成了易溶于草酸的CaWO4，有利于后續(xù)鎢的浸出。

2.5 草酸浸鎢條件的影響

在草酸濃度為1.2 mol/L、浸取溫度為70 ℃、L/S為25 mL/g、浸取時(shí)間為1 h 的條件下，考察LR-2 的粒徑對(duì)元素浸出率的影響，其結(jié)果如圖9 所示。由圖9 可知，LR-2 的粒徑為75～150 μm 時(shí)，各元素浸出率均最低，LR-2 的粒徑小于75 μm 時(shí)，各元素浸出率變化較小，后續(xù)實(shí)驗(yàn)所用LR-2 粒徑均小于75 μm。

圖9 草酸浸鎢過(guò)程中粒徑對(duì)各元素浸出率的影響Fig.9 Effect of particle size on leaching efficiency of elements in oxalic acid leaching of tungsten

在浸取溫度為70 ℃，L/S為25 mL/g，浸取時(shí)間為1 h 的條件下，考察草酸濃度對(duì)元素浸出率的影響，結(jié)果如圖10 所示。由圖可知，釩和鈦的浸出不受草酸濃度的影響，而鎢浸出率隨草酸濃度的增大而提高，草酸濃度增大到1.2 mol/L 時(shí)，鎢浸出率為56.70%。草酸濃度繼續(xù)增大到1.8 mol/L，鎢浸出率為58.31%，提高較小。因此，選取草酸濃度為1.2 mol/L 較合適。

圖10 草酸濃度對(duì)釩、鎢和鈦浸出率的影響Fig.10 Effect of oxalic acid concentration on leaching efficiency of V, W and Ti

在草酸濃度為1.2 mol/L，L/S為25 mL/g，浸取時(shí)間為1 h 的條件下，考察浸取溫度對(duì)元素浸出率的影響，結(jié)果如圖11 所示。由圖可知，鎢浸出率隨浸取溫度的升高先提高后下降，因?yàn)椴菟峤u是吸熱反應(yīng)，升高溫度有利于反應(yīng)正向進(jìn)行，鎢的浸出率提高，直至溫度升高至70 ℃，鎢的浸出率達(dá)到最高為56.70%，繼續(xù)升溫會(huì)促進(jìn)草酸的揮發(fā)，使鎢的浸出率下降。因此，浸取溫度選取70 ℃較合適。

圖11 浸取溫度對(duì)釩、鎢和鈦浸出率的影響Fig.11 Effect of leaching temperature on leaching efficiency of V, W and Ti

在草酸濃度為1.2 mol/L，浸取溫度為70 ℃，浸取時(shí)間為1 h 的條件下，考察L/S對(duì)元素浸出率的影響，結(jié)果如圖12 所示。由圖可知，鎢浸出率受L/S影響較大，L/S越大，鎢的浸出率越高，當(dāng)L/S增大到25 mL/g，鎢浸出率達(dá)到56.70%，繼續(xù)增大L/S，鎢的浸出率提高較小。因此，L/S為25 mL/g較合適。

圖12 L/S 對(duì)釩、鎢和鈦浸出率的影響Fig.12 Effect of liquid-solid ratio on leaching efficiency of V, W and Ti

在草酸濃度為1.2 mol/L，浸取溫度為70 ℃，L/S為25 mL/g 的條件下，考察浸取時(shí)間對(duì)元素浸出率的影響，結(jié)果如圖13 所示。由圖可知，鎢的浸出率受浸取時(shí)間的影響較小，為降低成本，浸取時(shí)間為1 h 較為合適。

圖13 浸取時(shí)間對(duì)釩、鎢和鈦浸出率的影響Fig.13 Effect of leaching time on leaching efficiency of V, W and Ti

綜上所述，草酸浸鎢最佳實(shí)驗(yàn)條件為：草酸濃度為1.2 mol/L、浸取溫度為70 ℃、L/S為25 mL/g、浸取時(shí)間為1 h，釩、鎢和鈦浸出率分別為16.36%，56.70%和0.12%，廢SCR 催化劑中鎢被浸出，鈦仍留于濾渣中。

2.6 草酸浸鎢機(jī)理分析

廢SCR 催化劑和LR-1 的XPS 結(jié)果表明部分WO3轉(zhuǎn)變?yōu)閃Ox，WOx含量增加，WOx較多時(shí)會(huì)對(duì)附近的VOx造成擠壓，導(dǎo)致結(jié)晶狀V2O5形成[18]。V2O5易和草酸反應(yīng)，與草酸浸取LR-2 仍然有15.00%左右釩的浸出結(jié)果一致。

表1 表明LR-2 經(jīng)草酸浸取，鎢的含量明顯下降，由3.45%下降到1.60%，鈣的含量由1.01%下降到0.51%，焙燒過(guò)程中生成的CaWO4和草酸發(fā)生了如下反應(yīng)：

Choi 等[19]研究表明體系中各種金屬氧化物均可能與CaO 反應(yīng)生成相應(yīng)的金屬氧化物配合物，如CaTiO3，CaxAl2Ox+3和CaxV2Ox+5等。鎢浸出率較低可能是由于LR-1 中鈣含量不足，使WO3未完全反應(yīng)生成CaWO4。采取CaO 與LR-1 充分研磨、混勻后焙燒的方式補(bǔ)充鈣源，加入CaO 的質(zhì)量為L(zhǎng)R-1中鈣含量的2 倍，結(jié)果如表2 所示。由表可知，焙燒時(shí)補(bǔ)充鈣源，鎢浸出率明顯提高，證明LR-1 中鈣含量不足影響了后續(xù)WO3與CaO 的反應(yīng)。表2 顯示仍有部分鎢未被浸出，可能是由于LR-1 中的鎢被大量TiO2包裹，無(wú)法與鈣接觸發(fā)生反應(yīng)。

表2 氧化鈣添加對(duì)元素浸出率的影響Table 2 Effect of calcium oxide addition on leaching effeciency of elements

圖14 為廢SCR 催化劑、LR-1 和LR-3 的XRD 圖譜。由圖可知，廢SCR 催化劑經(jīng)過(guò)兩次草酸浸取，其物相仍為銳鈦礦型TiO2，說(shuō)明草酸不會(huì)改變廢SCR 催化劑的物相。綜上所述，“稀有機(jī)酸浸-焙燒-稀有機(jī)酸浸”的工藝實(shí)現(xiàn)了釩和鎢的分級(jí)浸出，而鈦仍以銳鈦礦型TiO2的形式留于濾渣中。

圖14 廢SCR 催化劑、LR-1 和LR-3 的XRD 圖譜Fig.14 XRD patterns of spent SCR catalyst,LR-1 and LR-3

3 結(jié) 論

采取“稀有機(jī)酸浸-焙燒-稀有機(jī)酸浸”的組合策略分級(jí)浸取廢SCR 催化劑中的釩和鎢，釩和鎢在不同的工藝流程中浸出，避免了釩和鎢分離困難的問(wèn)題，減少了對(duì)濾液的分離處理工作，降低了二次污染；浸取液均采用草酸，毒性低，更環(huán)保。主要結(jié)論如下：

a）草酸一次浸取廢SCR 催化劑中釩的最優(yōu)條件：草酸濃度為0.3 mol/L、浸取溫度為90 ℃、L/S為20 mL/g、浸取時(shí)間為3 h，釩的最高浸出率為76.95%，而鎢和鈦的浸出率分別僅為5.31%和0.22%，實(shí)現(xiàn)釩的分離。

b）浸釩濾渣在850 ℃下焙燒4 h 后，用草酸二次浸取其中的鎢，最優(yōu)條件：草酸濃度為1.2 mol/L、浸取溫度為70 ℃、L/S為25 mL/g、浸取時(shí)間為1 h，鎢的最高浸出率為56.70%，而釩和鈦的浸出率僅為16.36%和0.12%，實(shí)現(xiàn)鎢、鈦的分離。相同條件下補(bǔ)充鈣源焙燒后鎢的浸出率可達(dá)66.89%。

c）分級(jí)浸取機(jī)理為：廢SCR 催化劑中釩以V3+，V4+和V5+的形式存在，易與低濃度草酸反應(yīng)而浸出，鎢和鈦分別以WO3/WOx和TiO2的形式存在，不易在稀酸中溶解。浸釩渣經(jīng)焙燒，其中的WO3與CaO 反應(yīng)生成CaWO4，CaWO4易與草酸反應(yīng)，經(jīng)草酸二次浸取后，大部分鎢被分離，鈦渣仍保持銳鈦礦型TiO2，可循環(huán)利用作為催化劑載體。