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文档简介

《脱硝催化剂再生钛钨粉》

团体标准编制说明

一、项目背景

催化剂是能显著改变反应速率,且其自身的化学性质和数量在反应前后均保

持不变的物质,是化学工业中不可缺少的化学物质,化学工业中约有80%的反应

离不开相应的催化剂,石油炼制和环境污染物的控制及治理如烟气脱硝都需使用

催化剂。在使用过程中催化剂活性会逐渐降低甚至完全失效。根据《国家危险废

物名录》(2021年版)(生态环境部令第15号),将环境治理业中烟气脱硝过

程中产生的废钒钛系催化剂废催化剂列入危险废物管理,危废代码为HW772-

007-50。

废脱硝催化剂的特点主要集中在三个方面:1、具有毒性,属危险废物;2、

数量较大,我国每年的产生量为数十万吨级;3、含有钛钨等催化剂活性成分,

回收利用价值高。我国的脱硝催化剂产生量逐年提升,预测认为,到2025年脱

硝催化剂废弃量将达到40.01万立方米,年报废量达到20万吨。废脱硝催化剂

中主要由于热老化与粉尘堵塞导致其催化性能下降,而废脱硝催化剂经过清灰、

拆箱、化学清洗、超声波清洗、漂洗、粉碎、烘干、碾磨等工艺加工处理后获得

的再生钛钨粉产品。一方面,钛钨粉产品经上述工艺后如重金属等有毒有害物质

成分已大大减少;另一方面,其中的钛钨等脱硝催化活性成分占比可达80%-90%,

资源化利用价值高。再生的钛钨粉可与钛白粉等脱硝催化剂原辅料混合再加工成

脱硝催化剂产品,具有较高的资源化利用价值,故自废脱硝催化剂中再生钛钨粉

符合当前减污降碳的发展理念。从脱硝催化剂再生钛钨粉的特性、组分、潜在价

值等方面考虑,脱硝催化剂再生钛钨粉的资源化利用关键在于回收废脱硝催化剂

中的钛钨等有效成分的同时降低其中的有毒有害物质。因此,探讨如何规范废脱

硝催化剂再生钛钨粉产品质量以达到资源化利用成为目前我国脱硝催化剂产业

亟需面对和正视的问题。

由于将不可再生的失效脱硝催化剂经清灰、拆箱、化学清洗、超声波清洗、

漂洗、粉碎、烘干、碾磨等工艺后得到的再生钛钨粉产品没有相应质量标准,参

考《固体废物再生利用污染防治技术导则》(HJ1091-2020)中规定,应以其中

的特征污染物为评价对象,综合考虑废脱硝催化剂在脱硝催化剂再生钛钨粉工艺

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流程中的产生途径及作为烟气脱硝催化剂的意向用途,开展环境风险定性和定量

评价。由于国内目前还没有统一的固体废物再生利用环境风险评价指标体系,因

此,本标准依据《固体废物再生利用污染防治技术导则》(HJ1091-2020)要求,

提出脱硝催化剂再生钛钨粉的相关要求。

因此,本标准以应用场景相关质量标准为基础,制定脱硝催化剂再生钛钨粉

质量标准,保证再生钛钨粉的使用价值;同时,依据原料来源情况,结合相关杂

质控制指标及控制标准,制定再生钛钨粉限制指标,保障再生钛钨粉的使用安全

性。根据实际生产原理及生产工艺,制定保障再生钛钨粉质量的工艺控制节点要

求。

制订本标准的目的意义是:一、制定标准,为脱硝催化剂再生钛钨粉的应用

正名,引导脱硝催化剂再生钛钨粉的规范生产,安全使用;二、保证再生钛钨粉

性能与质量满足使用要求,符合市场需求,统一规范脱硝催化剂再生钛钨粉的质

量和指标,买卖双方可依据标准签订合同,提高交易的透明度,降低交易成本,

提高交易效率。团体标准能凝聚行业共识,增加各贸易方的信用度和权威性,有

利于疏通脱硝催化剂再生钛钨粉资源化利用的完整通道,控制污染,保护环境,

同时实现可观的环境效益和经济效益。

二、工作简况

1.任务来源

浙江省环保产业协会关于《脱硝催化剂再生钛钨粉》团体标准的立项公告()。

2.标准制定相关单位及人员

本文件起草单位:浙江德创环保科技股份有限公司、浙江工商大学、杭州归

源环保科技有限公司

本标准主要起草人:。

3.主要工作过程

●工作依据及通用程序

根据2019年1月9日《国家标准化管理委员会、民政局关于印发<团体标准

管理规定>的通知》等有关文件要求,团体标准要与国家标准、行业标准相互协

调、相互支撑。按照《标准化法》和GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分:

标准化文件的结构和起草规则》、T/CAS1.1-2017《团体标准的结构和编写指南》

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及《浙江省环保产业协会团体标准管理办法》的规定执行。

本标准的制订按规定的通用程序:提案、立项、起草、征求意见、技术审查、

批准、编号、发布、复审进行。

●召开立项论证会

2023年10月30日,浙江省环保产业协会在杭州组织召开了《烟气SCR脱

硝催化剂资源化再生粉》团体标准立项专家论证会,与会专家代表听取了团体标

准立项的说明,并进行了评估和论证,经质询形成如下意见:

(1)专家一致认为该标准的制定具有必要性和科学性,同意该项目予以立

项,作为团体标准,按申报流程进行申报。

(2)专家建议在标准制定过程中需考虑以下内容:

1、完善立项建议书,补充产品应用的可行性及生产工艺的先进性;

2、结合产品的应用场景,优化标准名称;

3、科学制定产品的质量指标并验证。

三、标准编制原则和主要内容

1.标准编制原则

本标准起草遵循规范性、科学性、适用性、先进性原则。促进行业实现脱硝

催化剂再生钛钨粉的资源化、生产工艺现代化、产品环保无害化、市场竞争规范

化。

(1)规范性原则

本标准根据《标准化法》和GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分:标

准化文件的结构和起草规则》等相关规定进行编写。

(2)科学性原则

根据企业实际制订标准原则,确保标准能够代表行业发展的水平、标准的可

行性、可靠性和科学性要求。

(3)适用性原则

本标准制订过程中,主要起草人员现场考察了主要骨干企业,并与企业座谈,

了解了企业的主要原料情况、生产工艺、产品结构、市场销售等情况,多次多方

征求意见、交换观点及采纳建议、反复修改,使标准更好地适应企业的现状实际

与未来发展。

3

(4)先进性原则

查阅了相关的法律法规、标准资料、科研论文,考察了先进的生产工艺,确

保本标准在国内的先进性。

2.标准编制主要内容

(1)关于原料

脱硝催化剂再生钛钨粉涉及的原辅料主要包括失效SCR催化剂、乳化剂、

有机硅消泡剂、渗透剂、硫酸铵、硫酸、硝酸钡、硝酸钙、偏钛酸、硅酸钠等。

失效SCR催化剂主要包括收集并处置企业自产新催化剂到期回收、绍兴市域内

火电厂、垃圾焚烧厂、工业企业脱硝装置产生的废催化剂。

(2)本标准涉及的产品范围

本标准适用于经检测评估为不可再生的失效脱硝催化剂经清灰、拆箱、化学

清洗、超声波清洗、漂洗、粉碎、烘干、碾磨等后得到的再生钛钨粉产品。

(3)脱硝催化剂再生钛钨粉的生产工艺要求

本标准针对从废脱硝催化剂中再生回收钛钨粉体。根据《烟气脱硝催化剂再

生技术规范》(GB/T35209-2017)规定,烟气脱硝催化剂再生工艺包括:清灰、

化学清洗、超声清洗、漂洗、干燥、浸渍、焙烧等。基于《烟气脱硝催化剂再生

技术规范》结合生产企业实际情况,本标准规定对废脱硝催化剂进行资源化利用

前,需对废催化剂进行检测评估,判定为不可再生的失效催化剂后方可进行再生

钛钨粉的资源化回收利用,失效脱硝催化剂经以下资源化利用工艺可获得再生钛

钨粉。首先利用清灰装置将堵塞在失效脱硝催化剂孔中的积炭、积硫等吹扫出。

将吹扫干净的废催化剂进行化学清洗、超声波清洗与纯水清洗,清洗后的失效脱

硝催化剂于干燥窑中干燥,随即送至粉碎机粉碎,粉碎后催化剂再次送至干燥窑

烘干。将烘干后块状、片状的催化剂采用真空吸送方式送至研磨机研磨成粉末,

制得再生钛钨粉产品。再生钛钨粉可进入企业现有脱硝催化剂生产线与钛白粉等

脱硝催化剂原辅料混合进一步加工成脱硝催化剂产品,该资源化利用方式一方面

在保证脱硝催化剂催化性能的同时降低脱硝催化剂生产成本,另一方面最大限度

地挖掘废脱硝催化剂的残余价值,契合当前资源再生、循环利用与绿色低碳的发

展理念。再生钛钨粉生产工艺流程详见图1。

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图1再生钛钨粉生产工艺流程

(3)脱硝催化剂再生钛钨粉的质量要求

需要对脱硝催化剂再生钛钨粉相应应用场景下涉及的产品质量控制项目进

行限值要求。主要参考《蜂窝式烟气脱硝催化剂》(GB/T31587-2015)、《火电

厂烟气脱硝再生催化剂》(DL/T1828-2018)、《触媒用二氧化钛》(HG/T4525)、

《废弃脱硝催化剂再生粉体》(T/JSSES27-2023)等标准结合下游企业使用需求

确定相关产品质量控制限值,相关指标与限值分析情况详见表1。对于本标准规

定的水分含量限值要求,基于企业生产与下游企业使用需求,结合《废弃脱硝催

化剂再生粉体》中的Ⅲ类产品要求限值,对水分含量进行进一步限值要求;TiO2、

WO3、V2O5作为再生钛钨粉的主要活性成分,为保障再生钛钨粉的使用性能与

产品质量,本标准对再生钛钨粉中三者的最低含量进行进一步限值要求;SiO2作

为再生钛钨粉的另一主要成分,基于下游企业使用需求与产品质量的需要,本标

准对SiO2进行限值设定;Fe2O3、Na2O、K2O作为脱硝催化剂再生钛钨粉中常见

的杂质,本标准结合企业生产工艺与下游企业使用需求,在确保再生钛钨粉使用

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性能的基础上,对Fe2O3、Na2O、K2O三者进行限值设定。此外,结合企业生产

情况与相关产品质量报告来看,Al2O3与SO3作为脱硝催化剂再生钛钨粉中的常

见杂质,在此前的相关产品质量标准中并未受到关注,本标准结合企业产品质量

报告与下游企业使用需求,为规范再生钛钨粉的生产与保障产品质量,设定Al2O3

与SO3的指标限值。As2O3作为废弃脱硝催化剂中普遍存在的重金属污染物,需

要重点关注,虽然在《废弃脱硝催化剂再生粉体》(T/JSSES27-2023)的Ⅰ类与

Ⅱ类产品标准中进行了相关限值要求,但Ⅲ类产品却未进行相应的限值要求,结

合《火电厂烟气脱硝再生催化剂》(DL/T1828-2018)标准中的相关限值要求来

看,在保障产品质量与满足下游企业使用需求的前提下,本标准对脱硝催化剂再

生钛钨粉产品中的As2O3含量进行明确的限值要求。

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表1产品质量控制项目限值分析情况表

《蜂窝式烟《火电厂烟

《触媒用二

气脱硝催化气脱硝再生《废弃脱硝催化剂再生粉体》(T/JSSES27-

氧化钛》本标准技术

序号项目剂》(GB/T催化剂》2023)

(HG/T指标要求

31587-(DL/T

4525)

2015)1828-2018)

Ⅰ类Ⅱ类Ⅲ类

D50//0.8-1.5≤2≤5>5≤5

1粒径,μm

D90///≤10≤20>20≤20

比表面积(BET法),

2≥40≥40协议90~12070~9040~70≥40

m2/g

3水分,w%//≤2.0≤11~2>2≤3

4灼烧减量,w%//协议≤5≤5>5≤5

5TiO2,w%≥75/≥89.0≥92≥85≥70≥75

6WO3,w%//协议≤0.5≥20.5~2≥1.5

7V2O5,w%///≤0.3>0.3>1.0≥0.1

8SiO2,w%///≤1.01~5>5≤10

9Al2O3,w%//////≤3

10Fe2O3,w%//≤0.3≤0.03>0.03≥0.05≤1

11Na2O,w%/≤0.10≤0.10≤0.0150.015~0.03>0.03≤0.4

12K2O,w%/≤0.10≤0.10≤0.010.01~0.03>0.03≤0.4

13SO3,w%//////≤3.5

14As2O3,w%/≤0.10/≤0.0050.005~0.03>0.03≤0.05

7

依据产品使用要求及有害物质类别及限值控制分析情况,确定脱硝催化剂再

生钛钨粉的技术要求情况如表2所示。

表2脱硝催化剂再生钛钨粉技术要求表

序号项目参数要求

1D50≤5

粒径,μm

2D90≤20

3比表面积(BET法),m2/g≥40

4水分,w%≤3

5灼烧减量,w%≤5

6TiO2≥75

7WO3≥1.5

主要成分,w%

8V2O5≥0.1

9SiO2≤10

10Al2O3≤3

11Fe2O3≤1

12Na2O≤0.4

微量元素,w%

13K2O≤0.4

14SO3≤3.5

15As2O3≤0.05

3.关于检验方法的说明

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款,凡是不注日期的

引用文件,其最新版本适用于本标准。

表3检测方法及引用标准

序号检测项目引用标准

1粒径HG/T4525

3比表面积GB/T19587-2017

4水分HJ1222-2021

5灼烧减量HG/T4525

6TiO2GB/T31590-2015

7WO3GB/T31590-2015

8V2O5GB/T31590-2015

9SiO2GB/T31590-2015

10Al2O3GB/T31590-2015

11Fe2O3GB/T38219-2019

12Na2OGB/T38219-2019

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