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02.01.2019 | Ausgabe 1/2019

Metallurgical and Materials Transactions B 1/2019

Titanium Extraction from Spent Selective Catalytic Reduction Catalysts in a NaOH Molten-Salt System: Thermodynamic, Experimental, and Kinetic Studies

Zeitschrift:
Metallurgical and Materials Transactions B > Ausgabe 1/2019
Autoren:
Qijun Zhang, Yufeng Wu, Tieyong Zuo
Wichtige Hinweise

Electronic supplementary material

The online version of this article (https://​doi.​org/​10.​1007/​s11663-018-1475-5) contains supplementary material, which is available to authorized users.
Manuscript submitted July 16, 2018.

Abstract

In this study, sodium hydroxide was used as an alkali reagent in roasting spent selective catalytic reduction (SCR) catalysts for titanium extraction. The thermodynamic analysis of the roasting process is discussed in terms of process design. The effects of various roasting parameters, such as the mass ratio of NaOH-to-SCR, temperature, and time, on the extraction efficiency of titanium were investigated; under the optimum parameters of 1.8:1, 550 °C, and 10 minutes, the titanium extraction yield reached 97.8 pct. The roasting kinetics of titanium extraction were also studied. The kinetics of titanium extraction follow the Avrami model, which is expressed as follows: \( - \ln \left( {1 - x} \right) = K_{0} C_{{m_{\text{NaOH}} /m_{\text{SCR}} }}^{ - 2.012} \exp \left( { - \frac{4120}{8.314T}} \right)t \), and the overall roasting process is controlled by diffusion in the solid state, with an activation energy (Ea) of 4.12 kJ/mol.

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Zusatzmaterial
The XPS results for the spent SCR, XRD patterns of the molten-salt products with a NaOH-to-SCR mass ratio of 3.0:1 and the plots of the chemical control model and diffusion through the product layer control model of titanium extraction may be found in the Supporting Information. Supplementary material 1 (DOC 266 kb)
11663_2018_1475_MOESM1_ESM.doc
Literatur
Über diesen Artikel

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