[發(fā)明專利]一種拜爾法赤泥制備的用于工業(yè)合成氨的熔鐵催化劑

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310018566.2
• 申請日: 2013-01-18
• 公開（公告）號: CN103933983A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于衍真;馮巖;譚娟;王娟婷;李妙婉;周玉興;張華東;范麗莎
• 申請（專利權(quán)）人: 濟(jì)南大學(xué)
• 主分類號: B01J23/78
• 分類號: B01J23/78
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明專利涉及環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種拜爾法赤泥制備的用于工業(yè)合成氨的熔鐵催化劑。

背景技術(shù)

合成氨是化肥工業(yè)和基本有機(jī)化工工業(yè)的主要原料。合成氨工業(yè)是在20世紀(jì)初期形成的，初期用氨作為炸藥工業(yè)的原料，為戰(zhàn)爭服務(wù)；第一次世界大戰(zhàn)以后,開始轉(zhuǎn)向?yàn)檗r(nóng)業(yè)、工業(yè)服務(wù)。隨著科學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對氨的需求量日益增長。

赤泥是氧化鋁生產(chǎn)中形成的最大廢料，一般平均每生產(chǎn)1噸氧化鋁，附帶產(chǎn)生?1.0～2.0噸的赤泥。中國作為世界上第四大氧化鋁生產(chǎn)國，每年排放的赤泥量高達(dá)數(shù)千萬噸。大量的赤泥不能充分有效的利用，只能依靠大面積的堆埋場堆放，占用了大量的土地，也對環(huán)境造成了嚴(yán)重污染。?

氧化鋁生產(chǎn)線越來越多的采用拜爾法，隨著人們節(jié)能降耗意識的增強(qiáng)，加快對拜爾法赤泥的資源化開發(fā)利用已成為鋁工業(yè)持續(xù)發(fā)展迫切需要解決的重要難題。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決拜爾法赤泥資源化處置問題，本發(fā)明提供了一種以拜爾法赤泥為原料制備的工業(yè)合成氨熔鐵催化劑。

本發(fā)明利用拜爾法赤泥制備工業(yè)合成氨熔鐵催化劑，將促進(jìn)劑與拜爾法赤泥和鐵粉混合，送到電阻爐內(nèi)熔融，控制熔融溫度1500~2000℃，熔融結(jié)束時(shí)將液態(tài)熔料放入冷卻槽，快速冷卻到100℃以下，進(jìn)一步冷卻至室溫；然后經(jīng)破碎、球磨和篩分工藝，最終制成的催化劑其主要化學(xué)成分是Fe₃O₄，R=Fe²⁺/Fe³⁺一般在0.45~0.60。鐵粉的量為10~20g，促進(jìn)劑的組成為：氧化鈷0.1~1.0g，氧化鉀0.1~1.5?g，氧化鎂0.1~3.0?g。

利用拜爾法赤泥制備工業(yè)合成氨熔鐵催化劑，不僅可以充分利用拜爾法赤泥中的有效成分，增加鋁工業(yè)的副產(chǎn)品價(jià)值，而且有效開辟出將拜爾法赤泥減量化、資源化的新途徑，消除其所帶來的環(huán)境污染問題，減少占地面積。工業(yè)合成氨熔鐵催化劑以拜爾法赤泥為主要原料，產(chǎn)品性能可以達(dá)到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，符合當(dāng)前我國“循環(huán)經(jīng)濟(jì)，節(jié)能減排”的政策。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例一

將拜爾法赤泥100g，鐵粉10g，氧化鈷0.1g，氧化鉀0.1g，氧化鎂0.1g混合均勻后，裝入電阻爐中熔融，熔融溫度控制在1500℃，熔融結(jié)束時(shí)將液態(tài)熔料放入冷卻槽，快速冷卻到100℃以下，進(jìn)一步冷卻至室溫，冷卻后熔塊經(jīng)破碎、球磨和篩分，得催化劑產(chǎn)品。制備的催化劑最終成分控制為：R=Fe²⁺/Fe³⁺=0.45。

實(shí)施例二

將拜爾法赤泥100g，鐵粉15g，氧化鈷0.5g，氧化鉀0.7g，氧化鎂1.5g混合均勻后，裝入電阻爐中熔融，熔融溫度控制在1800℃，熔融結(jié)束時(shí)將液態(tài)熔料放入冷卻槽，快速冷卻到100℃以下，進(jìn)一步冷卻至室溫，冷卻后熔塊經(jīng)破碎、球磨和篩分，得催化劑產(chǎn)品。制備的催化劑最終成分控制為：R=Fe²⁺/Fe³⁺=0.51。

實(shí)施例三

將拜爾法赤泥100g，鐵粉20g，氧化鋁1.0g，氧化鉀1.5g，氧化鎂3.0g混合均勻后，裝入電阻爐中熔融，熔融溫度控制在2000℃，熔融結(jié)束時(shí)將液態(tài)熔料放入冷卻槽，快速冷卻到100℃以下，進(jìn)一步冷卻至室溫，冷卻后熔塊經(jīng)破碎、球磨和篩分，得催化劑產(chǎn)品。制備的催化劑最終成分控制為：R=Fe²⁺/Fe³⁺=0.60。