V2O5-WO3/TiO2型蜂窝式SCR废催化剂的回收利用

1.2 美国

美国的环保法限定，有害物质必需转化为无害物质才可进一步处理。因此，在美国废催化剂不允许随便倾倒，掩埋废催化剂要缴纳巨额费用。迄今为止，美国的贵金属催化剂回收已有几十年的历史，已形成了一种回收利用的产业。据统计，其阿迈克斯金属公司是最大的回收公司，每年可回收1360t钼、130t钒和14500t三水氧化铝。

美国新泽西州的催化剂收集公司主要从事炼油及汽车尾气净化催化剂中贵金属的回收。美国的环球油品公司则主要开发回收炼油及石化催化剂技术。加拿大在美国的子公司英迈特克建有回收废镍催化剂装置，其处理能力为11300t/a。此外，德克萨斯海湾公司、霍尔化学品公司、约翰逊马太公司、帕拉蒂公司、吉米利亚工业公司、联合金属公司、马茨冶金公司、格德勒公司、美国矿务局瓦特诺研究中心等均开展废催化剂的回收利用工作。

美国的废催化剂回收组织为废催化剂废弃服务部(Catalyst Disposal services)，主要负责协调美国废催化剂的回收事宜。由于西欧废催化剂的回收费用低于美国，美国常常把本国的废催化剂运到西欧处理加工。近年来，美国已逐步采用综合性多部门跨科学的研究计划来解决废催化剂的回收利用问题。

1.3 德国

1972年德国颁布了废弃物管理法，规定废弃物必须作为原材料再循环使用，要求提高废弃物对环境的无害化程度。该国的迪高沙(Degussa)公司从1968年就开始从事铂金属的回收，1988年，该公司在Hanak Wolfgang新建1000t/d废催化剂回收装置，铂回收率可达97%～99%，纯度可达99.95%。该公司与Water暗色岩原料公司联合投资回收汽车排气用废催化剂转化器中的贵金属，1992年一年铂、铑金属回收价值达到了6万马克。

1.4 英国

英国阿迈隆金属公司(Amlon Metals Inc/Euromet)是一个全球性的金属回收再生公司。该公司回收来自化工、石油加工、食油工业及相关工业生产中产生的多种废催化剂。每年仅钯、铂、银等稀贵金属就达几千吨。

英国ICI Katalco公司1991年5月就与ACI Industries公司一起制定了(Catalyst Care Programme)催化剂管理计划。到1991年催化剂管理计划实施两年多，ICI Katalco公司约有70家催化剂用户参与了这一措施的执行，实现了催化剂用户在废催化剂处理方面的观念的变化。

1.5 欧洲

欧洲金属公司(Earomet)向全世界范围提供回收项目，处理各种各样的有色金属和贵金属原料。该公司是国际回收、再生和环境管理协会的一部分，在英国、美国、西班牙、瑞士和巴西都设有分公司。此外哈晓/弗尔托联合公司、欧洲催化剂公司均进行废催化剂的再生处理。

荷兰的国际壳牌研究公司、伊凡诺夫化工研究所、波兰的石油与化学研究所、弗罗茨瓦夫工学院均开展过废催化剂的回收利用研究所。罗马尼亚克拉约瓦化工联合企业开展过镍系废催化剂的回收。法国的Eurecat是欧洲最大的催化剂回收厂家，贱金属废催化剂回收量占全世界的5%～10%。

国内废催化剂回收利用现状

对于SCR废催化剂回收和利用，国内研究者[8]提出了一些建设性方案，主要包括：1)填埋处理、2)用作水泥原料或混凝料、3)研磨后与煤混烧、4)回收其中的有用金属材料。与前三种方式相比，回收SCR废催化剂中的金属材料是一种更加环保的处理方式，其通过各种物理、化学方法把催化剂中的有用成分提取出来循环利用，但是这种方法成本较高，还没有大规模应用，而国内尚处于实验研究阶段，其经济性和可靠性还有待进一步验证。

我国的废催化剂回收利用工作起步较晚，主要从事贵金属的回收。例如，抚顺石化三厂催化剂联营贵金属厂是国内最大的铂催化剂回收企业，年处理废催化剂150t，可产铂金属450kg，产值可达5000多万元;扬子石化实业总公司于1995年底建成一套2000t/a的钴锰催化剂残渣回收装置投产后年利润约200万元;河南平顶山987厂每年从废催化剂中回收的金属铋、钼、镍、钴约数十吨，1988年该厂又兴建了两条4000t/a的废钒催化剂生产线;上海石化总厂化工二厂则进行铂催化剂的回收;辽阳石油化纤公司从事银催化剂的回收。

国内还有一些企业从事稀贵金属催化剂的回收，包括江苏如皋稀贵金属冶炼厂、江苏太仓永恒稀金属提炼厂、江苏江都华丽金属冶炼公司、南京紫金山乡冶炼厂、辽阳市宏伟贵金属加工厂、山西太原华贵金属有限公司、湖南郴州市永兴县黄泥乡有色金属冶化厂、成都西南金属化工厂、浙江宁海越溪福利工厂、上海永胜金属冶炼厂等[5]。

从统计情况看，目前国内尚未存在专门针对蜂窝式SCR废催化剂回收的工厂，仅有一些从事与SCR催化剂相关的、从其他废催化剂中回收钒的工厂。而根据SCR催化剂的成分分析，其中TiO2占绝大部分，比例达85%～90%，钒为SCR催化剂中主要活性组分，不同厂家的催化剂钒的含量不尽相同，一般钒含量不超过1%[9]，由于钒含量很低，因此不能把SCR废催化剂归为废钒催化剂一类，而且，SCR废催化剂中含有钨，专业从事废钒催化剂回收企业的现有工艺也无法实现钒和钨的分离提纯，这样往往会形成表面上是在回收处理废SCR催化剂，实际上却产生了更多固体废物的局面。这不仅不利于废SCR催化剂资源的充分利用，还会产生新的污染源头。综上所述， SCR废催化剂的资源化利用在国内尚属新领域。

SCR废催化剂回收利用的必要性

随着我国经济的发展，国家自2002年起通过相继发布《清洁生产促进法》、《固体废物污染环境防治法》和《循环经济促进法》，逐渐开始规范废弃资源利用和回收，对资源生产者提出了回收、利用、处置等更全面的要求。

2010年4月1日公布执行的《火电厂烟气脱硝工程技术规范——选择性催化还原法》中对SCR废催化剂的处置方式为压碎后填埋[5]。但SCR废催化剂因含有V2O5、WO3、MoO3、砷、硫等有害物质，因此，填埋处置方式不是最好的SCR废催化剂的处理方法。事实上SCR废催化剂本身含有的WO3、V2O5和TiO2都是宝贵的资源，若能将其回收，则不仅可产生新的利润增长点，也符合《中华人民共和国循环经济促进法》中有关再利用和资源化产业模式的要求，同时还可达到烟气脱硝产业链中各种物质形成闭路循环的良好效果，将产生十分重要的社会效益。

根据国家能源局发布2012年全社会用电量，2012年年发电新增设备容量8700万千瓦，其中火电5100万千瓦。截至2012年底，全国发电装机容量11.44亿千瓦，其中火电8.19亿千瓦，30万千瓦及以上机组约占70%左右，即为5.73亿千瓦。这些机组按80%采用SCR脱硝工艺，则脱硝改造市场将达到4.59亿千瓦。

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