不同添加劑對(duì)廢棄SCR催化劑熔融無(wú)害化處理的影響

周 昊， 國(guó)旭濤， 周明熙

(浙江大學(xué) 能源清潔利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 杭州 310027)

不同添加劑對(duì)廢棄SCR催化劑熔融無(wú)害化處理的影響

周 昊， 國(guó)旭濤， 周明熙

(浙江大學(xué) 能源清潔利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 杭州 310027)

研究了1 300 ℃高溫下不同添加劑對(duì)廢棄SCR催化劑高溫熔融處理的影響，分別考察了3組不同添加劑及不同添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)熔渣的影響.結(jié)果表明：在1 300 ℃高溫下，高溫熔融法對(duì)廢棄SCR催化劑有很好的穩(wěn)定效果；當(dāng)C組添加劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%時(shí)(Fe2O3、SiO2、CaO和Al2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為31.2%、2.64%、5.2%、0.96%)，熔渣中重金屬Ni、As、Se、Cu和Mn的浸出質(zhì)量濃度分別減小了98.6%、68.0%、96.8%、11.1%和77.3%.

廢棄SCR催化劑； 重金屬; 浸出毒性； 危險(xiǎn)廢棄物； 高溫熔融

選擇性催化還原法(SCR)具有較高的脫硝效率，是燃煤煙氣脫硝的主要方法.但由于高溫?zé)Y(jié)、飛灰磨損、堵塞和堿金屬中毒等因素，SCR催化劑容易失活，壽命普遍較短[1-2]，我國(guó)每年持續(xù)產(chǎn)生大量的廢棄SCR催化劑.文獻(xiàn)[3]中指出，2014—2019年，我國(guó)廢棄SCR催化劑將累計(jì)至19萬(wàn)t.廢棄SCR催化劑的重金屬(鉛、砷等)浸出率高于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，且活性成分V2O5也是有毒金屬氧化物，被列為國(guó)家危險(xiǎn)廢棄物，因此必須進(jìn)行無(wú)害化處理.

高溫熔融處理技術(shù)是在廢棄物中加入合適添加劑的情況下進(jìn)行加熱熔融處理，使廢棄物中有機(jī)污染物分解，熔渣快速冷卻形成致密、穩(wěn)定的燒結(jié)玻璃體[4].該技術(shù)可有效減小重金屬的浸出量，形成的熔渣還可作為建材、路基等材料.國(guó)內(nèi)外學(xué)者針對(duì)高溫熔融處理飛灰的影響因素展開了研究.Park等[5]指出添加不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的SiO2有利于促進(jìn)飛灰熔融形成玻璃體，使重金屬浸出量大大減小，還能有效降低飛灰的熔融溫度.Huang等[6]發(fā)現(xiàn)為了穩(wěn)定飛灰中的重金屬，SiO2粉的最佳添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為每千克除塵灰中添加100 g左右.Yang等[7]通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，將SiO2粉和富含F(xiàn)e2O3和CaO的鐵渣作為添加劑可顯著降低熔融溫度，促進(jìn)飛灰與添加劑混合物的結(jié)晶行為.Ponsot等[8]發(fā)現(xiàn)飛灰經(jīng)過(guò)高溫熔融處理后形成的熔渣重金屬浸出量明顯低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)限值，也滿足建筑材料的使用要求.Hu等[9]指出以Ca(OH)2和CaCO3形式存在于飛灰中的Ca有利于在熔融后進(jìn)一步抑制重金屬的浸出.Kuo等[10]在實(shí)驗(yàn)中改變Al2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，發(fā)現(xiàn)空冷時(shí)形成的晶體結(jié)構(gòu)不利于穩(wěn)定重金屬.Zhang等[11]發(fā)現(xiàn)當(dāng)FeO-CaO-SiO2-Al2O3混合物堿度越大時(shí)，Zn的揮發(fā)比例越小.Sobiecka等[12]發(fā)現(xiàn)合適的添加劑可提高熔渣穩(wěn)定性，并提升加工特性.Kuo等[13-14]發(fā)現(xiàn)當(dāng)飛灰與添加劑混合物的堿度大于0.99時(shí)，熔渣的結(jié)晶度與冷卻速率無(wú)關(guān)；當(dāng)堿度較小時(shí)，水冷可促進(jìn)結(jié)晶相析出.

目前，有關(guān)采用熔融法處理廢棄SCR催化劑的研究較少，而商業(yè)化SCR催化劑中TiO2占有效成分的80%左右[1-3]，與主要成分為SiO2、CaO和Al2O3的垃圾飛灰、電除塵灰等存在較大區(qū)別，不能直接采用熔融法，且由于存在TiO2，導(dǎo)致混合物的熔點(diǎn)高，難熔融.基于此，筆者研究了不同添加劑(CaO、Fe2O3、SiO2和Al2O3)對(duì)廢棄SCR催化劑中重金屬的固化作用，考察了不同添加方案對(duì)廢棄SCR催化劑的助熔、穩(wěn)定重金屬效果.

1 材料與實(shí)驗(yàn)

1.1 實(shí)驗(yàn)樣品

實(shí)驗(yàn)用的廢棄平板式SCR催化劑是國(guó)內(nèi)某電廠脫硝系統(tǒng)的失活SCR催化劑.平板式SCR催化劑由不銹鋼網(wǎng)和活性成分組成，而不銹鋼網(wǎng)的處理方法比較成熟，因此處理時(shí)將不銹鋼剝除，主要考慮廢棄SCR催化劑的活性成分.在SCR催化劑使用過(guò)程中，少量飛灰隨著煙氣通過(guò)黏附、燒結(jié)等方式與催化劑活性成分混合在一起，且不易分離，因此筆者取攜帶少量飛灰的廢棄SCR催化劑粉末作為實(shí)驗(yàn)樣品，如圖1和圖2所示.

圖1 平板式SCR催化劑單板

圖2 廢棄SCR催化劑粉末

將廢棄SCR催化劑粉末研磨至粒徑小于0.074 mm，分別通過(guò)X射線熒光光譜(XRF)實(shí)驗(yàn)和X射線衍射(XRD)實(shí)驗(yàn)對(duì)廢棄SCR催化劑粉末的化合物成分進(jìn)行分析，如表1和圖3所示.由表1可以看出，廢棄SCR催化劑為鈦基釩類，主要成分為TiO2和V2O5，主要重金屬為As、Se、Pb、Ni和Zn等.在水或酸、堿條件下，廢棄SCR催化劑中的重金屬會(huì)滲出，造成污染.由圖3可以看出，廢棄SCR催化劑的晶相主要為TiO2，這是因?yàn)門iO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)占催化劑76%以上，而V2O5等成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較低，且高度分散，故無(wú)衍射峰.由于TiO2熔點(diǎn)高于1 800 ℃，需加入適量添加劑，以降低熔點(diǎn)以及促進(jìn)催化劑熔融.參考飛灰等的熔融處理方式，發(fā)現(xiàn)SiO2有明顯降低熔點(diǎn)的作用[4-5]，將Fe2O3和CaO共同作為添加劑，可促進(jìn)結(jié)晶行為[7]，并形成低溫共熔體.考慮不同添加劑的影響，將實(shí)驗(yàn)分為A組、B組和C組添加劑，A組為CaO、Fe2O3和SiO2，B組為CaO和Fe2O3，C組為CaO、Fe2O3、SiO2和Al2O3.基于添加劑成分的多元系相圖，實(shí)驗(yàn)中各添加劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)如表2所示.將純?cè)噭?CaO、Fe2O3、SiO2和Al2O3均為優(yōu)級(jí)純)與廢棄SCR催化劑按預(yù)定比例混合均勻后壓制成長(zhǎng)為15 mm、寬為13 mm、高為15 mm的塊狀.樣品塊的制取步驟為：稱取6 g廢棄SCR催化劑和添加劑的混合物并混合均勻，各項(xiàng)成分的比例如表2所示；裝填進(jìn)特定模具中；在10 MPa壓力下維持15 min，壓成塊狀.

表1 廢棄平板式SCR催化劑粉末的化學(xué)成分1)

注：1) 廢棄SCR催化劑包括表面飛灰等.

圖3 廢棄平板式SCR催化劑的XRD圖譜

表2 實(shí)驗(yàn)工況表

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

實(shí)驗(yàn)中使用程控管式爐，控制溫度精度為±1 K，實(shí)驗(yàn)氣氛為空氣.將樣品塊送入管式爐爐膛內(nèi)，在1 300 ℃恒定溫度下加熱2 h，取出放置在空氣中自然冷卻(空冷).通過(guò)XRD實(shí)驗(yàn)對(duì)熔渣進(jìn)行化學(xué)成分分析，衍射角度為5°～80°，采用掃描電子顯微鏡(SEM)觀察其微觀結(jié)構(gòu).按照美國(guó)環(huán)保署頒布的毒性特性浸出程序(TCLP，EPA Method 1311)[15]對(duì)熔渣進(jìn)行重金屬浸出實(shí)驗(yàn)，采用Thermo iCAP 6300電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀測(cè)定浸出液的重金屬質(zhì)量濃度，測(cè)量結(jié)果穩(wěn)定可靠.主要針對(duì)熔渣的7種重金屬浸出質(zhì)量濃度進(jìn)行檢測(cè)，包括GB 5085.3—2007 《危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)-浸出毒性鑒別》(以下簡(jiǎn)稱GB 5085.3—2007標(biāo)準(zhǔn))中明確規(guī)定限值的5種重金屬(Ni、As、Se、Pb和Cu)和2種微量元素(Fe 和Mn).如表3所示，廢棄SCR催化劑中主要5種重金屬質(zhì)量濃度均低于GB 5085.3—2007標(biāo)準(zhǔn)的限制標(biāo)準(zhǔn)，說(shuō)明該廢棄SCR催化劑毒性低于預(yù)期，主要原因是火電廠運(yùn)行過(guò)程中煤種多樣、品質(zhì)參差不齊，導(dǎo)致飛灰中重金屬質(zhì)量分?jǐn)?shù)發(fā)生變化，進(jìn)而引起廢棄SCR催化劑中重金屬浸出質(zhì)量濃度產(chǎn)生波動(dòng)[16]，另一方面也說(shuō)明現(xiàn)有國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)比較寬松.但國(guó)家環(huán)保部已將廢棄煙氣脫硝催化劑(釩鈦系)納入危險(xiǎn)廢物，將其歸類為《國(guó)家危險(xiǎn)廢物名錄》中的“HW49其他廢物”.

表3 廢棄SCR催化劑的重金屬浸出特性

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1 熔渣的礦物分析

P代表Fe2TiO5; C代表Cr0.94Mn1.06Se2; I代表Fe2CoTiO10; S代表(Sr2CrMnO6)1.5; R代表TiO2; T代表Ti0.8Al0.1Nb0.1O2; Rv代表Ti0.917V0.041Sb0.033W0.005O2.

表4給出了3組實(shí)驗(yàn)各熔渣的礦相分析結(jié)果，均未出現(xiàn)As、Cr、Ni等重金屬化合物的波峰，主要原因是相關(guān)重金屬質(zhì)量分?jǐn)?shù)較小，在XRD實(shí)驗(yàn)中基本不出現(xiàn).經(jīng)過(guò)1 300 ℃的燒結(jié)熔融后，3組廢棄SCR催化劑均發(fā)生了明顯的晶相轉(zhuǎn)變，主要晶相成分由TiO2變?yōu)镕e2TiO5，且伴隨生成其他晶相，說(shuō)明廢棄SCR催化劑發(fā)生了明顯的熔融變化，導(dǎo)致晶相轉(zhuǎn)變.A1、B1和C1樣品的主晶相均為Fe2TiO5，但其質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同，且A1樣品中生成了Cr0.94Mn1.06Se2和Fe2CoTiO10等晶相，C1樣品中生成了少量的Fe3Ti3O10和Fe2CoTi3O10，說(shuō)明不同種類、不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)添加劑的作用效果存在較大的差別.Park等[5]認(rèn)為SiO2有利于降低熔融溫度，能促進(jìn)物質(zhì)熔融及相互反應(yīng)，這可能是B1樣品中熔融產(chǎn)物單一、效果較好的原因.A1和C1樣品中生成了晶相，說(shuō)明添加劑可促使部分重金屬參與反應(yīng)，有利于進(jìn)一步固化重金屬.在A2、B2和C2樣品中，主晶相各不相同，但均有少量的TiO2.將其分別與A1、B1和C1樣品比較發(fā)現(xiàn)，隨著廢棄SCR催化劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增大，TiO2不能完全反應(yīng).將C1、C2樣品與其他樣品對(duì)比發(fā)現(xiàn)，空冷時(shí)添加適量Al2O3，生成的礦相不含重金屬，原因可能是廢棄SCR催化劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)較小時(shí)Al2O3不能有效地穩(wěn)定重金屬[10].晶相Ti0.917V0.041Sb0.033W0.005O2的生成說(shuō)明，可通過(guò)化學(xué)反應(yīng)穩(wěn)定廢棄SCR催化劑中帶劇毒的V2O5，達(dá)到穩(wěn)定金屬釩的作用.綜上，在促進(jìn)廢棄SCR催化劑熔融方面，A組、C組添加劑的效果優(yōu)于B組.

表4 實(shí)驗(yàn)熔渣的礦相匯總

2.2 熔渣的形貌分析

為直觀了解經(jīng)熔融法處理后廢棄SCR催化劑的微觀結(jié)構(gòu)變化，并突出添加劑的影響，筆者選取添加劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為50%和10%的A1和A5樣品為例，將熔融后的SEM電鏡照片進(jìn)行對(duì)比.如圖5(a)和圖5(b)所示，在實(shí)驗(yàn)條件下，熔融處理后的熔渣變?yōu)樯钌ＡB(tài)物質(zhì)，其表面均勻平整、外觀較光滑、結(jié)構(gòu)致密，氣泡和孔洞數(shù)量較少，表明在添加劑的作用下廢棄SCR催化劑大部分已經(jīng)熔融重構(gòu).其不同之處在于，A1樣品由大小不一、平均長(zhǎng)度為200～300 μm的長(zhǎng)條狀晶體交疊構(gòu)成，晶粒整體上排列較為致密；而A5樣品由無(wú)規(guī)則粒狀的顆粒構(gòu)成，呈無(wú)定形分散狀態(tài)，排列緊密的晶相逐漸消失，且逐漸變小，平均直徑為0～100 μm，中間分散著一些長(zhǎng)條狀晶體.結(jié)合熔渣XRD圖譜的分析結(jié)果，發(fā)現(xiàn)A1樣品中長(zhǎng)條狀晶體主要是Fe2TiO5，A5樣品中的粒狀結(jié)構(gòu)是由TiO2在CaO和Fe2O3助融下燒結(jié)形成的.

為進(jìn)一步了解熔渣的表面特征，將樣品磨成粉狀，研究熔渣的微觀形貌特征.從圖5(c)和圖5(d)可以看出，顆粒表面均較為光滑，無(wú)明顯孔隙和結(jié)晶現(xiàn)象.顆粒外側(cè)附著的小顆粒是研磨過(guò)程中產(chǎn)生的，與熔渣顆粒相比，其尺寸更小.結(jié)合圖4可知，A5樣品中仍含部分TiO2，說(shuō)明廢棄SCR催化劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較大，未完全熔融，可能形成了燒結(jié)體.A1樣品中較多的顆粒呈多角質(zhì)狀，且棱角分明.與A5樣品相比，A1樣品顆粒尺寸相對(duì)較小，主要原因是其硬度相對(duì)較小，研磨后形成了平均粒徑更小的顆粒，而兩者硬度的比較有待于進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)研究.綜上，隨著廢棄SCR催化劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增大，熔渣表面更平整，硬度也可能增大，但顆粒的致密性減小.

(a) 放大400倍后A1樣品的整體SEM電鏡照片

(b) 放大400倍后A5樣品的整體SEM照片

(c) 放大500倍后A1樣品的粉狀SEM電鏡照片

(d) 放大500倍后A5樣品的粉狀SEM電鏡照片

(e) 放大2 000倍后A1樣品的粉狀SEM電鏡照片

(f) 放大2 000倍后A5樣品的粉狀SEM電鏡照片

2.3 添加劑對(duì)重金屬浸出毒性的影響

在3組不同添加劑及不同添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)條件下，處理后的熔渣重金屬浸出質(zhì)量濃度如圖6所示.圖6(a)為不同添加劑下重金屬Ni隨廢棄SCR催化劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化曲線.從圖6(a)可以看出，3組實(shí)驗(yàn)中Ni的浸出質(zhì)量濃度均先減小后增大，波動(dòng)比較明顯，但質(zhì)量濃度遠(yuǎn)低于廢棄SCR催化劑的浸出質(zhì)量濃度，最終3組熔渣中重金屬Ni浸出質(zhì)量濃度的降低比例均在91.5%以上.由圖6(b)可知，根據(jù)廢棄SCR催化劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)的不同，重金屬As的浸出質(zhì)量濃度或增或減，原因可能是廢棄SCR催化劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大，重金屬As在熔渣結(jié)構(gòu)中的穩(wěn)定性降低.在C組實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)添加劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)由40%降為30%時(shí)，重金屬As的浸出質(zhì)量濃度增加16倍.如圖6(c)所示，添加劑的種類及質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)重金屬Se浸出的影響明顯，其浸出質(zhì)量濃度變化劇烈.添加劑的固化作用也較為突出，金屬Se的降低比例達(dá)到95.1%.經(jīng)高溫熔融處理后，廢棄SCR催化劑重金屬Pb的浸出質(zhì)量濃度從0開始增大，但隨著添加劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)的減小，重金屬Pb的浸出質(zhì)量濃度逐漸減小.其主要原因是重金屬Pb極易揮發(fā)，在1 300 ℃的高溫下重金屬Pb從穩(wěn)定結(jié)構(gòu)中被置換出來(lái)，隨著添加劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增大，重金屬Pb被其他離子置換的概率增大，導(dǎo)致浸出質(zhì)量濃度增大.如圖6(f)所示，由于實(shí)驗(yàn)中將Fe2O3作為添加劑，導(dǎo)致熔渣Fe的浸出質(zhì)量濃度增大.由圖6(e)和圖6(g)可知，C組添加劑對(duì)重金屬Cu和Mn的固化作用十分顯著.C組中僅重金屬Cu的浸出質(zhì)量濃度滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，但其浸出質(zhì)量濃度變化較小，這可能是由于高溫下重金屬Cu易受其他物質(zhì)的影響，導(dǎo)致穩(wěn)定性降低，且重金屬Cu易揮發(fā)，部分會(huì)揮發(fā)掉.綜上，7種重金屬的浸出質(zhì)量濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于GB 5085.3—2007標(biāo)準(zhǔn)中的限值要求，說(shuō)明經(jīng)高溫熔融處理后的熔渣具有較好的抗重金屬浸出能力，可作為建材、路基等材料進(jìn)行再利用.

(a) 3組試驗(yàn)工況下重金屬Ni的浸出質(zhì)量濃度

(b) 3組試驗(yàn)工況下重金屬As的浸出質(zhì)量濃度

(c) 3組試驗(yàn)工況下重金屬Se的浸出質(zhì)量濃度

(d) 3組試驗(yàn)工況下重金屬Pb的浸出質(zhì)量濃度

(e) 3組試驗(yàn)工況下重金屬Cu的浸出質(zhì)量濃度

(f) 3組試驗(yàn)工況下重金屬Fe的浸出質(zhì)量濃度

(g) 3組試驗(yàn)工況下重金屬M(fèi)n的浸出質(zhì)量濃度

Hu等[9]和Zhang等[11]提出適當(dāng)增大Ca的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，可減小熔渣中重金屬的浸出量，但李潤(rùn)東等[17]通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究提出CaO的助融作用存在條件限制.張璐等[18]認(rèn)為添加SiO2能提高重金屬的固化率；Si4+能與重金屬發(fā)生同形置換，且在熔渣中形成Si—O網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，將重金屬包圍在[SiO4]四面體結(jié)構(gòu)中，通過(guò)穩(wěn)定的晶格結(jié)構(gòu)固化重金屬，使其難以浸出.Al2O3在固體結(jié)構(gòu)中作為網(wǎng)絡(luò)中間體，有時(shí)會(huì)起到增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)骨架強(qiáng)度的作用，有利于進(jìn)一步增強(qiáng)熔渣強(qiáng)度，為熔渣的資源化利用提供可能性[17].上述研究表明，在熔融固化重金屬方面，SiO2和Al2O3具有一定的促進(jìn)作用.Fe2O3-CaO的共熔溫度約為1 000 ℃，較低的共熔溫度有利于促進(jìn)形成多種化合物體系，增加對(duì)重金屬的包裹效果，加強(qiáng)固化作用[11,19-20].C組添加劑為Fe2O3、SiO2、CaO和Al2O3，在高溫熔融過(guò)程中這些組分會(huì)相互作用，形成低熔點(diǎn)的復(fù)雜化合物，如SiO2和Al2O3可形成低熔點(diǎn)的硅酸鹽共熔體.由圖4得到的結(jié)論可知，主晶相Fe2TiO5屬于三方晶系，是一種結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的物質(zhì)，經(jīng)高溫?zé)Y(jié)后，可形成致密結(jié)構(gòu)的固熔體，對(duì)重金屬進(jìn)行有效封存，使得浸出毒性大大降低.為了穩(wěn)定地固化廢棄SCR催化劑，較好的添加劑組合為Fe2O3、SiO2、CaO和Al2O3，綜合考慮針對(duì)重金屬Ni、As、Se和Mn的穩(wěn)定效果，最佳添加劑方案為C2樣品，即Fe2O3、SiO2、CaO和Al2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為31.2%、2.64%、5.2%、0.96%，此方案下廢棄SCR催化劑中重金屬Ni、As、Se、Cu和Mn的浸出質(zhì)量濃度分別減小了98.6%、68.0%、96.8%、11.1%和77.3%.

3 結(jié) 論

(1) 廢棄SCR催化劑的主要成分為TiO2，其熔點(diǎn)較高，會(huì)帶來(lái)難熔融、能耗大等問(wèn)題，處理過(guò)程中需利用助熔劑SiO2、CaO來(lái)降低熔融溫度.

(2) Fe2O3、SiO2、CaO和Al2O3對(duì)廢棄SCR催化劑有很好的穩(wěn)定效果，當(dāng)4種添加劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為31.2%、2.64%、5.2%、0.96%時(shí)，穩(wěn)定效果最佳，廢棄SCR催化劑中重金屬Ni、As、Se、Cu和Mn的浸出質(zhì)量濃度分別減小了98.6%、68.0%、96.8%、11.1%和77.3%.

(3) 高溫熔融技術(shù)能有效地將危險(xiǎn)的廢棄SCR催化劑轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)害廢物，可滿足國(guó)家對(duì)其毒性低的要求，將經(jīng)過(guò)穩(wěn)定化處理后的熔渣作為建材、路基等材料，可減少資源浪費(fèi).

(4) 廢棄SCR催化劑的熔融處理方法存在一定的不足，催化劑中釩、鎢、鈦等有價(jià)金屬資源未能得到回收利用，造成了資源的浪費(fèi)，且熔融方法需在高溫下進(jìn)行，會(huì)消耗較多的熱量，下一步將針對(duì)能耗等問(wèn)題進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究.

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InfluenceofDifferentAdditivesonHarmlessMeltingTreatmentofWasteSCRCatalysts

ZHOUHao,GUOXutao,ZHOUMingxi
(State Key Laboratory of Clean Energy Utilization, Zhejiang University, Hangzhou 310027, China)

To study the effects of different additives on high-temperature melting treatment of waste SCR catalysts at 1 300 ℃, an analysis was conducted on the composition of molten slag respectively obtained by using three different additives of different mass fractions. Results show that the waste SCR denitration catalysts can be effectively stabilized by the way of high-temperature melting at 1 300 ℃. When the proportion of group C additives is 40 % (Fe2O331.2%, SiO22.64%, CaO 5.2% and Al2O30.96%), the leaching toxicity of heavy metals Ni, As, Se, Cu and Mn can be reduced by 98.6%, 68.0%, 96.8%, 11.1% and 77.3%, respectively.

waste SCR denitration catalyst; heavy metal; leaching toxicity; hazardous waste; high-temperature melting

2016-11-25

2017-01-16

浙江省公益資助項(xiàng)目(2017C31062)

周 昊(1973-)，男，江蘇蘇州人，教授，博士生導(dǎo)師，主要從事能源高效低污染利用、氮氧化物控制技術(shù)和燃煤發(fā)電過(guò)程節(jié)能減排技術(shù)方面的研究.電話(Tel．)：13906532015；E-mail：zhouhao@zju.edu.cn．

1674-7607(2017)12-0999-08

X511

A

610.30