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文檔簡介

1標(biāo)準(zhǔn)制定背景

稀有金屬釩廣泛應(yīng)用于冶金材料、軍工核能、石油化工、新能源等戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。據(jù)

攀鋼釩鈦年報,國內(nèi)95%以上的釩產(chǎn)品應(yīng)用在鋼鐵領(lǐng)域,約3%應(yīng)用在鈦合金及化工行業(yè),其

余約2%應(yīng)用在釩儲能領(lǐng)域。據(jù)統(tǒng)計,2021年全球約13%的釩產(chǎn)量直接來自于釩鈦磁鐵礦;

約76%的釩來自于釩鈦磁鐵礦經(jīng)鋼鐵冶金加工得到的釩渣,以中國企業(yè)為主;約11%的釩由

二次回收的含釩副產(chǎn)品(含釩燃油灰渣、廢化學(xué)催化劑等)及含釩石煤生產(chǎn)。

隨著國內(nèi)外釩及其化合物消耗量越來越大,對資源的需求也越來越大,然而一次資源數(shù)

量正不斷減少,因此,含有釩元素的二次資源的綜合再生利用正日益受到人們的重視。通過

對含釩二次資源的資源化利用,實現(xiàn)資源循環(huán)利用,減少對環(huán)境的影響,既有極好的經(jīng)濟效

益,又有良好的社會效益。

含釩固體廢物根據(jù)其來源可分為兩大類:一是自然界中的含釩源(如釩鈦磁鐵礦、含釩

頁巖、含釩原油等)在加工過程中產(chǎn)生的,主要有含釩冶煉渣、提釩尾渣、含釩飛灰和含釩

污泥;二是含釩制品在使用過程中產(chǎn)生的,如含釩廢催化劑。大多數(shù)產(chǎn)出及堆存的含釩固廢

主要為硅酸鹽、石英、長石類、硅鋁酸鹽、尖晶石相、鐵礦物等物質(zhì),除含釩外還含有如Fe、

Cr、Ti等有價元素,成為資源回收和環(huán)境治理的重要研究對象。

偏釩酸鈉是一種重要的釩精細(xì)化工產(chǎn)品,在有機催化、合成、制備高純度釩化合物中有

著重要作用??捎米鞔呋瘎⒂推岽吒蓜?、媒染劑、緩蝕劑等,也應(yīng)用于醫(yī)療照相、植物接

種及防蝕劑等,也用于制備其他釩鹽。例如,偏釩酸鈉可以制備出高純度的偏釩酸銨,進一

步加工為五氧化二釩等產(chǎn)品。在制備苯酚的研究中,直接使用NaVO3作催化劑,在室溫條件

下和乙腈溶劑中,采用H2O2為氧化劑,均相催化氧化苯制備了苯酚。在制備甲酸燃料電池中,

在偏釩酸鈉溶液中浸泡后,能提高Pd/C催化劑對甲酸氧化的電催化活性和穩(wěn)定性。在制備納

米材料時,采用水熱法用偏釩酸鈉和硝酸鋅合成了納米材料釩酸鋅。因此,偏釩酸鈉有著良

好的應(yīng)用前景。

但是,經(jīng)檢索,國內(nèi)僅有以含釩礦物為原料制得的偏釩酸鉀和偏釩酸銨,以及以釩渣或

其他含釩物料為原料制得的三氧化二釩和五氧化二釩的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),當(dāng)前尚無偏釩酸鈉國家或

行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),多數(shù)企業(yè)執(zhí)行企標(biāo),各企業(yè)之間對偏釩酸鈉雜質(zhì)含量限值存在較大差異。

考慮到原料的特殊性,為規(guī)范含釩固廢再生工業(yè)用偏釩酸鈉的利用市場,填補偏釩酸鈉

標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的空白,降低偏釩酸鈉后續(xù)利用的環(huán)境風(fēng)險和安全風(fēng)險,應(yīng)從原料來源、產(chǎn)品質(zhì)量

要求、試驗方法等多方面進行規(guī)定,設(shè)立偏釩酸鈉相關(guān)技術(shù)要求及團體標(biāo)準(zhǔn)。

1

本標(biāo)準(zhǔn)由浙江特力再生資源股份有限公司、天津大學(xué)浙江研究院(紹興)單位提出,浙

江省環(huán)境科技有限公司協(xié)助起草,由浙江省環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會立項并歸口。

2標(biāo)準(zhǔn)制訂必要性分析

2.1國家及環(huán)保主管部門的相關(guān)要求

標(biāo)準(zhǔn)是經(jīng)濟活動和社會發(fā)展的技術(shù)支撐,是國家基礎(chǔ)性制度的重要方面。標(biāo)準(zhǔn)化在推進

國家治理體系和治理能力現(xiàn)代化中發(fā)揮著基礎(chǔ)性、引領(lǐng)性作用。根據(jù)《國家標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展綱要》、

《貫徹實施〈國家標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展綱要〉行動計劃》,加強團體標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范引導(dǎo),推進團體標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)

用示范,引導(dǎo)社會團體制定原創(chuàng)性、高質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

2022年2月,由國家標(biāo)準(zhǔn)委等17部門聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于促進團體標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范優(yōu)質(zhì)發(fā)展的意

見》(國標(biāo)委聯(lián)〔2022〕6號),意見指出,發(fā)展團體標(biāo)準(zhǔn)能夠充分釋放市場主體標(biāo)準(zhǔn)化活力,

優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)供給結(jié)構(gòu),提高產(chǎn)品和服務(wù)競爭力,助推高質(zhì)量發(fā)展。

2.2相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)缺乏

經(jīng)檢索,國內(nèi)尚無偏釩酸鈉國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),多數(shù)企業(yè)執(zhí)行企標(biāo),各企業(yè)之間偏釩酸鈉

雜質(zhì)含量限值存在較大差異,未統(tǒng)一和規(guī)范管理。例如,江西百川釩業(yè)有限公司生產(chǎn)的偏釩

2-

酸鈉僅對C、Si、Cl、SO4進行規(guī)定,具體指標(biāo)如表2.2-1所示;江蘇瑞孚再生資源有限公司

以含釩廢催化劑為原料制備偏釩酸鈉,企業(yè)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)如下表2.2-2所示。

表2.2-1江西百川鈉業(yè)有限公司偏釩酸鈉企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

檢測項目檢測方法含量(以百分比計)

C≤0.001%

AAS

Si0.02

Cl≤0.01%

比色法

2-

SO4≤0.01%

表2.2-2江蘇瑞孚再生資源有限公司偏釩酸鈉企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

等級一等品二等品

V(質(zhì)量分?jǐn)?shù))/%37.036.0

Na(質(zhì)量分?jǐn)?shù))/%28.028.5

Cl0.010.01

Fe0.010.02

雜質(zhì)含量(質(zhì)

Mo0.010.01

量分?jǐn)?shù))/%,

As0.0020.005

不大于

Cr0.0050.010

K0.20.5

我國現(xiàn)行的《偏釩酸鉀》(YS/T1021-2015)適用于以含釩礦物經(jīng)焙燒、浸出、沉淀、再

2

溶解、蒸發(fā)結(jié)晶、干燥制得的偏釩酸鉀,《偏釩酸銨》(YS/T1022-2015)適用于以含釩礦物

經(jīng)焙燒、浸出、沉淀、烘干制得的偏釩酸銨,二者均以含釩礦物為原料進行制備,不適用于

以含釩固體廢物為原料經(jīng)離子交換、濃縮結(jié)晶制備的偏釩酸鈉。因此,為填補偏釩酸鈉團體

標(biāo)準(zhǔn)空白,需制定偏釩酸鈉標(biāo)準(zhǔn),提出其性能與環(huán)境控制指標(biāo),保障產(chǎn)品的使用安全性,控

制使用過程的環(huán)境風(fēng)險,推動產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)。

2.3標(biāo)準(zhǔn)制定的意義

危險廢物治理是固體廢物污染防治的重中之重和建設(shè)全域“無廢城市”的基礎(chǔ)性工程。但

特定類別危廢利用處置能力仍有短板,經(jīng)營單位總體檔次低,存在因資源化技術(shù)水平落后、

技術(shù)經(jīng)濟性差導(dǎo)致總體資源化利用率不高等問題。因此,通過制定《再生工業(yè)用偏釩酸鈉》

來規(guī)范以含釩廢催化劑、含釩冶煉渣、含釩污泥等含釩固體廢物為原料,由具有危險廢物經(jīng)

營許可證的企業(yè),經(jīng)離子交換、濃縮結(jié)晶工序處理后制得的再生工業(yè)用偏釩酸鈉標(biāo)準(zhǔn),有助

于規(guī)范偏釩酸鈉的產(chǎn)品質(zhì)量,可以提高產(chǎn)品的附加值,降低產(chǎn)品后續(xù)利用過程的環(huán)境風(fēng)險,

有效解決類似行業(yè)企業(yè)偏釩酸鈉處置去向問題。

3編制過程

根據(jù)2019年1月9日《國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會、民政局關(guān)于印發(fā)<團體標(biāo)準(zhǔn)管理規(guī)定>的通

知》等有關(guān)文件要求,團體標(biāo)準(zhǔn)要與國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)相互協(xié)調(diào)、相互支撐。按照《標(biāo)準(zhǔn)

化法》和《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分:標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)和編寫》(GB/T1.1-2020)的規(guī)定執(zhí)行。

本標(biāo)準(zhǔn)的制訂按規(guī)定的通用程序:提案、立項、起草、征求意見、技術(shù)審查、報批、發(fā)

布、復(fù)審進行。

2023年10月,浙江省環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會將《再生工業(yè)用偏釩酸鈉》標(biāo)準(zhǔn)列入了團體標(biāo)準(zhǔn)計劃。

本標(biāo)準(zhǔn)由浙江省環(huán)境科技有限公司作為技術(shù)支持,浙江特力再生資源股份有限公司牽頭起草。

2023年10月31日,浙江省環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會在全國團體標(biāo)準(zhǔn)信息平臺網(wǎng)上發(fā)布了立項公告《浙

江省環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會關(guān)于<再生工業(yè)用偏釩酸鈉>團體標(biāo)準(zhǔn)立項的公告》(浙環(huán)產(chǎn)協(xié)[2023]50號)。

2023年10月~12月,浙江特力再生資源股份有限公司及浙江省環(huán)境科技有限公司著手起草

標(biāo)準(zhǔn)。

2023年*月*日,浙江省環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會在全國團體標(biāo)準(zhǔn)信息平臺網(wǎng)上發(fā)布了公開征求意見

的函《浙江省環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會關(guān)于《再生工業(yè)用偏釩酸鈉》團體標(biāo)準(zhǔn)(征求意見稿)公開征求

意見的函》(*****號),面向社會公開征求意見。

3

2023年*月*日,在杭州組織開展《再生工業(yè)用偏釩酸鈉(征求意見稿)》技術(shù)審查會議。

2023年*月*日,在杭州組織專家開展對《再生工業(yè)用偏釩酸鈉(初稿)》技術(shù)審查工作,

根據(jù)專家們的意見對本標(biāo)準(zhǔn)進行逐條修改并上報。

4編制原則

本標(biāo)準(zhǔn)起草遵循規(guī)范性、科學(xué)性、適用性、先進性、環(huán)境安全性原則。標(biāo)準(zhǔn)的制定可促

進行業(yè)實現(xiàn)偏釩酸鈉的資源化、生產(chǎn)工藝先進化、產(chǎn)品環(huán)保無害化、市場競爭規(guī)范化。

(1)規(guī)范性原則

根據(jù)《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則》(GB/T1.1-2020)、《標(biāo)準(zhǔn)化工作指南》(GB/T20000)和《標(biāo)

準(zhǔn)編寫規(guī)則》(GB/T20001)等相關(guān)規(guī)定進行編寫。

(2)科學(xué)性原則

標(biāo)準(zhǔn)制定需貼合企業(yè)生產(chǎn)實際情況,確保標(biāo)準(zhǔn)能夠代表行業(yè)發(fā)展水平,達到可行性、可

靠性和科學(xué)性的要求,標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容應(yīng)涵蓋產(chǎn)品生產(chǎn)過程、產(chǎn)品特有的性能、質(zhì)量檢驗和控制的

普遍規(guī)律,符合行業(yè)的一般規(guī)范。

(3)適用性原則

本標(biāo)準(zhǔn)制訂過程中,主要起草人員現(xiàn)場考察了主要骨干企業(yè)以及后續(xù)資源化利用企業(yè),

并與企業(yè)座談,了解了企業(yè)的含釩固廢再生處理生產(chǎn)工藝、產(chǎn)品用途等情況,多次多方征求

意見、交換觀點及采納建議、反復(fù)修改,使標(biāo)準(zhǔn)更好地適應(yīng)企業(yè)的現(xiàn)狀實際與未來發(fā)展。

(4)先進性原則

標(biāo)準(zhǔn)編寫過程中查閱了相關(guān)的法律法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)資料、科研論文,考察了國際先進的生產(chǎn)

工藝,確保本標(biāo)準(zhǔn)先進性。

(5)環(huán)境安全性原則

標(biāo)準(zhǔn)制定充分考慮偏釩酸鈉生產(chǎn)過程以及使用過程的污染防治和風(fēng)險控制,確保環(huán)境安

全。

5主要技術(shù)內(nèi)容

5.1適用范圍

本標(biāo)準(zhǔn)適用于由具有危險廢物經(jīng)營許可證的企業(yè)以含釩量不低于0.2%的含釩廢催化劑、

含釩冶煉渣、含釩污泥等含釩固體廢物為主要原料,經(jīng)離子交換、濃縮結(jié)晶等工序再生的用

于釩催化劑生產(chǎn)、釩試劑生產(chǎn)等釩加工工業(yè)企業(yè)的工業(yè)用偏釩酸鈉。

4

本標(biāo)準(zhǔn)適用原料來源為含釩量不低于0.2%的含釩廢催化劑、含釩冶煉渣、含釩污泥等含

釩固體廢物??紤]到含釩固廢來源,可分為兩大類:一是自然界中的含釩源(如釩鈦磁鐵礦、

含釩頁巖、含釩原油等)在加工過程中產(chǎn)生的,主要有含釩冶煉渣、提釩尾渣、含釩飛灰和

含釩污泥;二是含釩制品在使用過程中產(chǎn)生的,如含釩廢催化劑。因此,本標(biāo)準(zhǔn)偏釩酸鈉的

原料收集范圍限于一般固體廢物和《國家危險廢物名錄(2021年本)》中廢催化劑(261-173-

50、772-007-50、251-016-50)、廢堿(261-059-35),見表5.1-1和表5.1-2。

表5.1-1產(chǎn)品原料危險廢物收集范圍

廢物類主要成分及釩含量

行業(yè)來源廢物代碼危險廢物

別實測文獻

Cu、Zn、Ni、Cr、

V(1.46-7.50%)、

二氧化硫氧化生產(chǎn)Fe、P、SiO2、CaO、

基礎(chǔ)化學(xué)SiO2、K、Na、

261-173-50硫酸過程中產(chǎn)生的MgO、Al2O3、S、

原料制造Ni、As、Fe、Ca、

廢催化劑Cl、As、V

SO3

(3.32%)

TiO2、WO3、V2O5

HW50Zn、Fe、P、SiO2、

(1.53%)、SiO2、

廢催化環(huán)境治理煙氣脫硝過程中產(chǎn)CaO、MgO、Al2O3、

772-007-50Al2O3、CaO、

劑業(yè)生的廢釩鈦催化劑S、Ti、V

SO3、Fe2O3、

(0.42%)、W

K2O、P2O5

V(9.08%)、Mo、

石油產(chǎn)品加氫精制V2O5(16.2%)、

精煉石油Ni、Cr、Co、

251-016-50過程中產(chǎn)生的廢催Mo、WO3、Ni、

產(chǎn)品制造Al2O3、SiO2、P、S、

化劑Cr、Co、油分

油分

氫氧化鈣、氨水、

As、V(8.89-

氫氧化鈉、強氧化

HW35基礎(chǔ)化學(xué)9.45%)、P、Na、

261-059-35鉀等的生產(chǎn)、配制/

廢堿原料制造AlO、SiO、MgO、

中產(chǎn)生的廢堿液、232

CaO

固態(tài)堿和堿渣

表5.1-2產(chǎn)品原料一般固體廢物收集范圍

行業(yè)別

代碼名稱主要成分及釩含量(文獻)

來源代

V鋼鐵、有色冶金等行業(yè)產(chǎn)生的一般固體廢物

51高爐渣CaO、SiO2、TiO2、Ti2O3、Al2O3、MgO、

FeO、MFe、V2O5(0.21-3.05%)、TiC、

311-001-51煉鐵過程中產(chǎn)生的高爐渣

TiN

鋼渣

52TiO2、MnO、TFe、S、V2O5(1~4%)、

312-001-52煉鋼過程中產(chǎn)生的鋼渣P、Cr2O3、Al2O3、SiO2、CaO、MgO

5

53赤泥

VO(0.077-0.42%)、AlO、TiO、

常用有色金屬冶煉過程中25232

321-001-53SiO2、Fe2O3、CaO、Na2O、MgO

產(chǎn)生的赤泥

Ⅵ非特定行業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的一般固體廢物

61無機廢水污泥

Fe、Si、Ca、Cr、Na、V(1.25-10.82%)

非特定行業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)

900-999-61Al、P、Mg

生的無機廢水污泥

5.2結(jié)構(gòu)框架

本標(biāo)準(zhǔn)包括適用范圍、規(guī)范性引用文件、術(shù)語和定義、產(chǎn)品分類、產(chǎn)品質(zhì)量控制要求、

試驗方法、檢驗規(guī)則、標(biāo)志、包裝、運輸和貯存等。

5.3規(guī)范性引用文件

本部分列出了在本標(biāo)準(zhǔn)中所引用的國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范。

5.4產(chǎn)品分類

本部分列出了產(chǎn)品類別,根據(jù)產(chǎn)品化學(xué)成分,本標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品分為一級品、二級品。

5.5產(chǎn)品質(zhì)量控制要求選取

5.5.1化學(xué)成分

首先,根據(jù)原料來源表5.1-1和表5.1-2,分析產(chǎn)品可能存在的雜質(zhì)種類。

(1)含釩廢催化劑主要包括二氧化硫氧化制硫酸催化劑、石油產(chǎn)品制造廢催化劑、煙氣

脫硝過程產(chǎn)生的廢催化劑等。其中,精煉石油產(chǎn)品制造廢催化劑中含有Mo、Ni、Cr、Co等有

價元素;廢SCR催化劑中含有Mo、W、Ti等有價元素,工業(yè)硫酸廢催化劑中含堿金屬硫酸鹽

18%~30%、硅化合物50%~60%,及少量的Fe、Al、As的化合物等。

(2)釩渣主要包括含釩鐵水提釩煉鋼產(chǎn)生的含釩鋼渣、鋁熱法生產(chǎn)釩鐵產(chǎn)生的釩鐵渣、

鋁土礦提鋁過程中產(chǎn)生的堿釩渣等。含釩鋼渣中釩含量較低,釩彌散分布于鈣鈦氧化物、

3CaO·SiO2等物相中。對于釩鐵渣,其中的Al2O3含量大于70%,釩含量一般低于4%。鋁土礦

提鋁過程中產(chǎn)生的堿釩渣目前以(HW35261-059-35)進行管理,主要含F(xiàn)e、Al、Si、As等元

素。

(3)含釩污泥:釩冶金行業(yè)沉釩廢水處理過程中產(chǎn)生的污泥。國際主流釩冶金生產(chǎn)為酸

6+5+++2-

性銨鹽沉釩工藝,沉淀產(chǎn)品為多釩酸銨。沉釩廢水富含Cr、V、NH4、Na、SO4等。

其次,參考國內(nèi)外類似標(biāo)準(zhǔn)的成分要求以及現(xiàn)有企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。本標(biāo)準(zhǔn)檢索了國內(nèi)外類似標(biāo)

準(zhǔn),目前國內(nèi)涉及釩的產(chǎn)品相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)主要為偏釩酸鉀、偏釩酸銨、五氧化二釩、三氧化二釩、

釩鐵。其中,偏釩酸鉀、偏釩酸銨相關(guān)化學(xué)成分要求如表5.5-1和表5.5-2所示。

6

2-

綜合上述,本標(biāo)準(zhǔn)篩選雜質(zhì)包括:Fe、Si、Ca、Cr、Al、P、Mg、Cu、Zn、Ni、SO4、

Cl、As、K、W、Mo、Co、TOC。

表5.5-1《偏釩酸鉀》化學(xué)成分要求

V(質(zhì)量分K(質(zhì)量分雜質(zhì)含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))/%,不大于

等級

數(shù))/%數(shù))/%ClFeMoAsCrNa

一級品36.6~37.028.0~28.50.010.010.010.0020.0050.2

二級品36.0~36.627.5~28.00.010.020.010.0050.0100.5

表5.5-2《偏釩酸銨》化學(xué)成分要求

NH4VO3雜質(zhì)含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))/%,不大于

(質(zhì)量分

等級

數(shù))/%SiPPbFeMoWSClAsCaMgCrKNaAl

不小于

一級品99.70.010.0050.0030.0050.0030.0020.010.0050.0020.0050.0050.0030.010.010.01

二級品99.50.020.0050.0030.0100.0050.0050.080.0100.0050.0100.0100.0050.020.020.02

本標(biāo)準(zhǔn)對離子交換吸附前后的溶液進行檢測分析,檢測結(jié)果如表5.5-3所示。由表5.5-3可

知,99%的釩被吸附到離子交換樹脂中,未完全吸附原因是離子交換樹脂量較少。本標(biāo)準(zhǔn)確定

雜質(zhì)步驟:一是對于未檢出物質(zhì),參考現(xiàn)有企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以及類似物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),仍保留Fe、Cr、As;

二是剔除離子吸附前后變化在3%以內(nèi)的雜質(zhì);三是考慮本標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品最終去向為釩催化劑生產(chǎn)

企業(yè)、釩試劑生產(chǎn)企業(yè)等釩加工工業(yè)企業(yè),剔除TOC控制。

表5.5-3物質(zhì)含量分析檢測

序號元素溶液(離子吸附前)溶液(離子吸附后)變化

1FeNDND/

2Si119.47mg/L128.14mg/L7.26%

3Ca39.97mg/L36.26mg/L-9.28%

4CrNDND/

5Al578.4mg/L606.46mg/L4.85%

6P46.63mg/L48.92mg/L4.91%

7Mg478.75mg/L483.77mg/L1.05%

8Cu1.71mg/L1.76mg/L2.92%

9Zn0.82mg/L0.83mg/L1.22%

10NiNDND/

2-

11SO477.94g/L79.75g/L2.32%

12Cl9.81g/L10.05g/L2.45%

13AsNDND/

14K132.6mg/L129.08mg/L-2.65%

15W1.49mg/L1.52mg/L2.01%

16Mo13.46g/L12.38g/L-8.02%

7

17CoNDND/

18TOC3.36mg/L3.40mg/L1.19%

19V4.13g/L35.35mg/L-99.14%

綜上,本標(biāo)準(zhǔn)確定的產(chǎn)品化學(xué)成分詳見表5.5-4。需方如對產(chǎn)品的化學(xué)成分有特殊要求時,

可由供需雙方商定。

表5.5-4偏釩酸鈉產(chǎn)品化學(xué)成分

NaVO3(質(zhì)雜質(zhì)含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))/%,不大于

等級量分?jǐn)?shù))/%

MoAlFeAsPSiCaCr

不小于

一級品99.0%0.010.010.0050.0020.0050.010.010.005

二級品98.0%0.010.020.010.0050.0050.020.020.01

5.5.2水分含量

偏釩酸鉀、偏釩酸銨相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中對水分含量作出規(guī)定,一級品和二級品的水分含量應(yīng)不

大于0.1%。根據(jù)工藝可知,偏釩酸鉀和偏釩酸銨的制備均有干燥工序,因此水分含量要求較

高。本標(biāo)準(zhǔn)工藝最后為濃縮結(jié)晶且產(chǎn)品作為后續(xù)精加工企業(yè)的中間產(chǎn)品,對水分要求不高,

因此水分含量應(yīng)不大于15%。

5.5.3產(chǎn)品粒度

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定產(chǎn)品粒度應(yīng)不大于1.0mm。

5.5.4外觀質(zhì)量

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定產(chǎn)品為白色固體,無目視可見夾雜物

6關(guān)于試驗方法的說明

本部分給出了產(chǎn)品的檢測方法,見表6-1。

表6-1產(chǎn)品檢測方法

序號檢測項目測定方法

1化學(xué)成分按供方現(xiàn)行分析方法進行。如有異議,供需雙方協(xié)商解決。

2水分含量GB/T6284化工產(chǎn)品中水分測定的通用方法干燥減量法

3粒度GB/T21524無機化工產(chǎn)品中粒度的測定篩分法

7其他要求

本標(biāo)準(zhǔn)還制定了檢驗規(guī)則,標(biāo)志、包裝、運輸和貯存要求。根據(jù)我國最新的《危險化學(xué)

品名錄》,偏釩酸鈉不屬于危險化學(xué)品,因此其標(biāo)志、包裝、運輸、貯存可不按照危險化學(xué)

品進行管理。偏釩酸鈉應(yīng)貯存于陰涼、通風(fēng)的庫房,遠離火種、熱源,防止陽光直射,包裝

密封,貯存區(qū)應(yīng)備有合適的材料收容泄漏物。嚴(yán)禁與氧化劑、食用化學(xué)品等混裝混運。運輸

8

途中應(yīng)防曝曬、雨淋,防高溫。

8工藝說明和可行性分析

目前,國內(nèi)外偏釩酸鈉的生產(chǎn)工藝主要以提釩工藝為基礎(chǔ),偏釩酸鈉作為提釩工藝過程

中的中間產(chǎn)物。提釩工藝主要包括鈉化焙燒-水浸法、酸浸-堿浸法、離子交換法等。

其中,離子交換法具有流程短、原料消耗少、沉釩溶液可反復(fù)使用,且吸附效果好,交

換率大,產(chǎn)品純度高等優(yōu)點,是一種很有前途的方法。離子交換法可保證在樹脂完成吸附飽

和后再進行解析,解析液中VO3-濃度較高且濃度基本穩(wěn)定。

離子交換提釩的方法一般包括焙燒、酸浸、堿浸等工藝將含釩固廢中的釩轉(zhuǎn)化成水溶性

的含釩離子,再根據(jù)物料的不同采用不同的離子交換劑,并調(diào)整溶液pH值,在離子交換柱上

發(fā)生吸附反應(yīng),含釩離子經(jīng)吸附被固定于離子交換柱上,并實現(xiàn)了雜質(zhì)分離。再經(jīng)脫附,含

釩離子轉(zhuǎn)入洗脫液中,后再用銨鹽沉淀法沉釩、制偏釩酸銨,再鍛燒得V2O5。

偏釩酸鈉就是含釩離子經(jīng)脫附后轉(zhuǎn)入洗脫液中形成的。其中,焙燒是在高溫氧化焙燒過

程中加入碳酸鈉、硫酸鈉、氫氧化鈉和氯化鈉等鈉鹽,使低價釩轉(zhuǎn)化為可溶的高價釩的過程。

++

酸浸-堿浸法先用酸使含釩固廢中的釩以VO2、VO2的形態(tài)浸出,再加堿中和,在弱堿性條

件下加入氧化劑使釩氧化成五價離子,并使其沉淀制成粗釩,粗釩經(jīng)堿溶生成五價釩的鈉鹽,

除去雜質(zhì)硅后,再用銨鹽二次沉釩得偏釩酸銨,偏釩酸銨經(jīng)煅燒后可得到高純V2O5,常用于

低釩鋼渣提釩。

浙江特力再生資源股份有限公司通過對含釩固廢進行預(yù)處理、鈉化焙燒、浸出,浸出液

經(jīng)調(diào)值凈化-離子交換-濃縮結(jié)晶精制后得到偏釩酸鈉。

(1)原料預(yù)處理:根據(jù)原料形態(tài),可分為大塊狀、小顆狀、粉末狀,有選擇性地進行破

碎等工序,增大比表面積,鈉化焙燒過程中能充分氧化;

(2)鈉化焙燒:通過添加碳酸鈉、硫酸鈉、氫氧化鈉和氯化鈉等鈉鹽,使含釩固廢中的

低價釩高溫氧化轉(zhuǎn)化為可溶的高價釩。浙江特力再生資源股份有限公司采用鈉化焙燒工藝主

要包括以下兩種:

1)渣油加氫催化劑焙燒:與硫酸鈉按比例混合后進行鈉化焙燒,溫度約為900℃

2V2O5+2Na2SO4→4NaVO3+2SO2+O2

2)廢SCR脫硝廢催化劑焙燒:與碳酸鈉按比例混合后進行鈉化焙燒,溫度約為700℃

V2O5+Na2CO3→2NaVO3+CO2

(3)浸出-調(diào)值凈化:焙燒后物料、釩渣、含釩污泥在浸出反應(yīng)釜中通過一定固液比進行

9

浸出;焙燒過程中,部分硅、磷、鋁與碳酸鈉反應(yīng),浸出過程中進入濾液,用氫氧化鈉或鹽

酸控制溶液pH,加入氯化鎂、氯化鈣去除雜質(zhì)影響,得到凈化液。浙江特力再生資源股份有

限公司采用焙燒后物料(磨至60目后)在浸出反應(yīng)釜中按固液比1:4進行水浸,時間1.5小

時,用氫氧化鈉調(diào)pH值=9,溫度80℃,釩以釩酸鈉進入溶液。含釩堿渣在浸出反應(yīng)釜中按

固液比1:3進行加熱浸出,時間1小時。過濾后,濾渣進入富氧側(cè)吹爐,濾液用鹽酸調(diào)pH

值9,加入氯化鈣、氯化鎂等進行凈化后用板框壓濾機進行固液分離,凈化液去往離子交換工

藝。

(4)離子交換-濃縮結(jié)晶:根據(jù)物料的不同采用不同的離子交換樹脂,并調(diào)整溶液pH值,

在離子交換柱上發(fā)生吸附反應(yīng)。浙江特力再生資源股份有限公司采用硫酸對凈化液調(diào)pH,調(diào)

至pH7.0,用離子交換樹脂吸附釩,飽和樹脂用氫氧化鈉解析得到偏釩酸鈉溶液,濃縮結(jié)晶,

過濾后得到偏釩酸鈉產(chǎn)品,結(jié)晶尾液返回樹脂吸附。

??

RCl+VO3→RVO3+Cl

RVO3+NaOH→NaVO3+ROH

ROH+HCl→RCl+H2O

煙氣脫硝SCR廢精煉石油產(chǎn)品制造二氧化硫氧化制硫

催化劑廢催化劑酸廢催化劑

破碎脫油焙燒

鈉化焙燒篩分

破碎催化劑

浸出破碎

鈉化焙燒

破碎

釩渣、含

浸出預(yù)處理

釩污泥

浸出液

調(diào)值凈化

含釩凈化液

離子交換

(吸釩)

NaOH

結(jié)晶

解析液尾液

濃縮結(jié)晶

偏釩酸鈉

10

圖8-1含釩固廢生產(chǎn)偏釩酸鈉工藝流程

為驗證產(chǎn)品是否能夠達到本標(biāo)準(zhǔn)制定的產(chǎn)品質(zhì)量控制要求,開展產(chǎn)品質(zhì)量檢測評估試驗。

本標(biāo)準(zhǔn)制定期間,標(biāo)準(zhǔn)提出單位采用“離子交換、濃縮結(jié)晶”工藝對含釩固廢進行了試驗處理,

并對處理獲得的偏釩酸鈉進行了分析測試,分析測試結(jié)果如下:

本標(biāo)準(zhǔn)選取的檢測因子為釩、硅、鋁、鈣、鐵、鉻、砷、鉬、磷,測定方法為JY/T0567-

2020《電感禍合等離子體發(fā)射光譜分析方法通則》。

本次產(chǎn)品質(zhì)量檢測樣本為離子交換和濃縮結(jié)晶后得到的偏釩酸鈉,委托甘肅精普檢測科

技有限公司檢測中心對產(chǎn)品質(zhì)量要求進行檢測,產(chǎn)品質(zhì)量檢測結(jié)果見表8-1。

表8-1偏釩酸鈉產(chǎn)品質(zhì)量檢測結(jié)果

NaVO3雜質(zhì)含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))/%

編號(質(zhì)量分

MoAlFeAsPSiCaCr

數(shù))/%

TO20231013-198.90.0012<0.001<0.001<0.001<0.0010.00320.00580.0034

標(biāo)準(zhǔn)-一級≥99.0≤0.01≤0.01≤0.005≤0.002≤0.005≤0.01≤0.01≤0.005

標(biāo)準(zhǔn)-二級≥98.0≤0.01≤0.02≤0.01≤0.005≤0.005≤0.02≤0.02≤0.01

結(jié)論:由表可知,本標(biāo)準(zhǔn)確定的控制限值是可達的。

9實施本標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)境、社會、經(jīng)濟效益分析

本標(biāo)準(zhǔn)遵循相關(guān)的法律、法規(guī)和強制性國家標(biāo)準(zhǔn)的要求,與我國現(xiàn)行相關(guān)法律、法規(guī)、

規(guī)章及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)無沖突。

本標(biāo)準(zhǔn)是基于風(fēng)險控制的角度制訂的,考慮了后續(xù)資源化利用過程中產(chǎn)品對人體健康的

長期風(fēng)險。因此本標(biāo)準(zhǔn)的實施,有利于保護人體長期的健康,具有較好的社會效益。

本項目的建設(shè)將有效保障當(dāng)?shù)匚kU廢物的處置,同時,本項目的處置費用較低,能降低

相關(guān)企業(yè)經(jīng)濟負(fù)擔(dān),促進釩加工企業(yè)的發(fā)展,還能提供當(dāng)?shù)鼐蜆I(yè)崗位,帶動當(dāng)?shù)亟?jīng)濟發(fā)展。

偏釩酸鈉具有良好的應(yīng)用前景和市場經(jīng)濟可行性。以廢SCR催化劑舉例,廢棄SCR脫硝催

化劑的市場前景廣闊。隨著2009年,環(huán)保部發(fā)布《2009-2010年全國污染防治工作要點》后,

我國燃煤電廠開始大規(guī)模裝配SCR脫硝系統(tǒng),按照目前我國SCR催化劑工作壽命計算,從2012

年廢棄催化劑的產(chǎn)量逐漸大幅度增加。2017年我國規(guī)模以上電廠裝機容量達到17.7億千瓦,按

脫硝設(shè)備安裝率86%的比例計算SCR催化劑總量為132萬立方米,到2020年需要更新的催化劑

達到44萬立方米,其中無法再生的約為22萬立方米,約合11萬噸。2017年裝機容量較2016年

增長7.6%,但增速較下降0.6個百分點,據(jù)估計到2022年裝機容量達到頂峰并維持穩(wěn)定,因此

11

在2025年左右廢棄SCR脫硝催化劑產(chǎn)量達到最大量,預(yù)計為年產(chǎn)量維持在14.33萬噸左右,具

有廣闊的市場前景。

我國目前尚無企業(yè)大規(guī)模從事廢棄SCR脫硝催化劑回收。由于SCR脫硝系統(tǒng)普及的較晚,

我國也是近幾年才開始重視廢棄SCR催化劑的回收工作,處理技術(shù)大多仍不成熟,專門從事

廢棄SCR催化劑的企業(yè)規(guī)模都還小,遠遠不能滿足市場的需求。中電集團下屬的廣東恒德環(huán)

保有限公司在廢棄SCR催化劑回收方面走在國內(nèi)的前列,目前年處理量在2萬立方米;神華集

團低碳研究所針對廢棄SCR催化劑開展了深入的研究,其研發(fā)的濕法處理技術(shù)目前正在推廣

階段。

偏釩酸鈉具有很好的市場經(jīng)濟可行性。當(dāng)前偏釩酸鈉(質(zhì)量分?jǐn)?shù)90%以上)市場價約為

15000元/噸,通過制定偏釩酸鈉產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo),規(guī)范含釩固廢回收偏釩酸鈉市場,可實現(xiàn)稀缺

資源的循環(huán)利用。

本標(biāo)準(zhǔn)通過先進工藝最終實現(xiàn)含釩固廢的資源化,再生的偏釩酸鈉可以作為原料進入釩

催化劑、五氧化二釩、偏釩酸銨等加工制造企業(yè),下游進一步深加工,一方面大大降低了含

釩固廢不規(guī)范化管理的環(huán)境風(fēng)險,另一方面實現(xiàn)了資源的循環(huán)利用,提升經(jīng)濟價值,實現(xiàn)生

態(tài)環(huán)境和經(jīng)濟發(fā)展的雙贏。

10重大分歧意見的處理經(jīng)過和依據(jù)

無。

11廢止現(xiàn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的建議

無。

12貫徹標(biāo)準(zhǔn)的要求和措施建議

浙江特力再生資源股份有限公司將在企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)信息公共服務(wù)平臺上自我聲明采用本標(biāo)準(zhǔn),

其他采用本標(biāo)準(zhǔn)的單位也應(yīng)在信息平臺上進行自我聲明。

13其他應(yīng)予說明的事項

本標(biāo)準(zhǔn)未涉及專利。

12

附件1產(chǎn)品檢測報告

13

14

15

16

《再生工業(yè)用偏釩酸鈉》

團體標(biāo)準(zhǔn)

編制說明

《再生工業(yè)用偏釩酸鈉》標(biāo)準(zhǔn)編制組

2024年1月

1標(biāo)準(zhǔn)制定背景

稀有金屬釩廣泛應(yīng)用于冶金材料、軍工核能、石油化工、新能源等戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。據(jù)

攀鋼釩鈦年報,國內(nèi)95%以上的釩產(chǎn)品應(yīng)用在鋼鐵領(lǐng)域,約3%應(yīng)用在鈦合金及化工行業(yè),其

余約2%應(yīng)用在釩儲能領(lǐng)域。據(jù)統(tǒng)計,2021年全球約13%的釩產(chǎn)量直接來自于釩鈦磁鐵礦;

約76%的釩來自于釩鈦磁鐵礦經(jīng)鋼鐵冶金加工得到的釩渣,以中國企業(yè)為主;約11%的釩由

二次回收的含釩副產(chǎn)品(含釩燃油灰渣、廢化學(xué)催化劑等)及含釩石煤生產(chǎn)。

隨著國內(nèi)外釩及其化合物消耗量越來越大,對資源的需求也越來越大,然而一次資源數(shù)

量正不斷減少,因此,含有釩元素的二次資源的綜合再生利用正日益受到人們的重視。通過

對含釩二次資源的資源化利用,實現(xiàn)資源循環(huán)利用,減少對環(huán)境的影響,既有極好的經(jīng)濟效

益,又有良好的社會效益。

含釩固體廢物根據(jù)其來源可分為兩大類:一是自然界中的含釩源(如釩鈦磁鐵礦、含釩

頁巖、含釩原油等)在加工過程中產(chǎn)生的,主要有含釩冶煉渣、提釩尾渣、含釩飛灰和含釩

污泥;二是含釩制品在使用過程中產(chǎn)生的,如含釩廢催化劑。大多數(shù)產(chǎn)出及堆存的含釩固廢

主要為硅酸鹽、石英、長石類、硅鋁酸鹽、尖晶石相、鐵礦物等物質(zhì),除含釩外還含有如Fe、

Cr、Ti等有價元素,成為資源回收和環(huán)境治理的重要研究對象。

偏釩酸鈉是一種重要的釩精細(xì)化工產(chǎn)品,在有機催化、合成、制備高純度釩化合物中有

著重要作用。可用作催化劑、油漆催干劑、媒染劑、緩蝕劑等,也應(yīng)用于醫(yī)療照相、植物接

種及防蝕劑等,也用于制備其他釩鹽。例如,偏釩酸鈉可以制備出高純度的偏釩酸銨,進一

步加工為五氧化二釩等產(chǎn)品。在制備

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