[發明專利]改性稀土精礦SCR脫硝催化劑的制備方法

有效

• 申請號: 201710965803.4
• 申請日: 2017-10-17
• 公開（公告）號: CN107774270B
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發明（設計）人: 張凱;羅慧娟;武文斐;龔志軍;李保衛
• 申請（專利權）人: 內蒙古科技大學
• 主分類號: B01J23/83
• 分類號: B01J23/83;B01J23/34;B01J23/10;B01D53/90;B01D53/56
• 代理公司: 北京康盛知識產權代理有限公司 11331
• 代理人: 張良

本發明公開了一種改性稀土精礦SCR脫硝催化劑的制備方法，以稀土精礦中的稀土元素鈰、鑭(氟碳鈰礦)與過度金屬鐵、錳等為活性劑為主要活性組分，經過堿浸漬、干燥、焙燒、水洗、酸浸等改性處理，以伽馬型三氧化二鋁的前驅體擬薄水鋁石為載體，按照一定比例混勻捏合焙燒得到脫硝催化劑。本發明制備的脫硝催化劑，在SCR低溫下具有很高的脫硝效率，比表面積較大，能夠有效的提高煙氣中氮氧化物的脫除效率，同時整個制備過程簡單，操作簡單，成本低，經濟效益高。

技術領域

本發明涉及一種SCR脫硝催化劑的制備，具體說，涉及一種改性稀土精礦SCR脫硝催化劑的制備方法。

背景技術

SCR(選擇性催化還原)是目前電站煙氣脫硝的主流技術之一，具有脫硝效率高，運行成本低，應用范圍廣等優點。該技術是利用還原劑(NH3,尿素)在催化劑作用下,選擇性地與NOX反應生成環境友好的N2和H2O。催化劑在SCR技術中起著至關重要的作用。大量研究表明，稀土元素及其摻雜具有良好的低溫NH3-SCR脫硝催化性能。特別是Ce、Fe、Co、Cr、Mn等元素由于存在多種價態，能在催化反應中起到傳遞電子、離子和貯氧的作用。傳統稀土SCR催化劑的研制方法可以稱為“加法”，即以稀土元素為基礎，通過摻雜不同的過渡金屬并控制摻雜量和改性條件來增強催化劑的性能。本專利催化劑制備中基于天然礦物的SCR催化劑的研制方法則稱為“減法”，即通過對固有特性精礦的適當修飾或改性以實現制備高活性SCR催化劑的目的。白云鄂博稀土精礦富含多種稀土、Fe、Mn等活性組分，以及經過上億年的地質變化形成的特殊結構和結合狀態，必然與特定性能存在固有聯系。因此，充分挖掘稀土精礦原有的表面性質、活性位點、價鍵形態等微觀信息，對天然稀土精礦改性制備高性能低溫SCR催化劑具有重要的理論指導意義，也將會開辟一條新的創新研究之路。

發明內容

本發明所解決的技術問題是提供一種SCR脫硝催化劑的制備方法，能夠提高稀土精礦的SCR催化性能。

本發明是通過以下技術方案實現的：

本發明提供一種SCR脫硝催化劑的制備方法，所述制備方法具體包括如下步驟：

步驟一、稀土精礦堿處理：秤取一定質量的碳酸氫鈉放置于燒杯中，然后添加50ml水，在磁力攪拌器的作用下常溫攪拌形成均勻溶液，將稱量好的稀土精礦放置于配好的溶液中磁力攪拌器攪拌，靜置。將燒杯放置于110℃干燥，待水分蒸發后放置于500℃焙燒4h，水洗除去生成的氟化鈉與過量的碳酸鈉，將濾紙上的礦料干燥收集；

步驟二、礦料酸處理：秤取一定質量的草酸放置于燒杯中，然后添加50ml水，在磁力攪拌器的作用下常溫攪拌形成均勻溶液，將步驟一中所得礦料放置于配好的溶液中磁力攪拌器攪拌，靜置。將燒杯放置于110℃干燥，水分蒸干后收集備用；

步驟三、混捏、擠出成型干燥：將經過步驟二處理后的礦料與一定質量的伽馬型三氧化二鋁前驅體擬薄水鋁石加去離子水混勻揉捏后放置于模具中，擠出成型，將成型后的樣品放置于110℃干燥12h；

步驟四、焙燒：將上述干燥后的樣品放置于500℃焙燒4h，取出，干燥條件下室溫冷卻，得到焙燒產物。

步驟五、破碎篩分：將步驟四所得的焙燒樣品破碎篩分，篩出20-40目粉末，即得到SCR脫硝催化劑。

優選地，步驟一中，礦料與碳酸氫鈉質量比：10/2、10/3、10/4或10/5。

優選地，步驟二中礦料與草酸質量比：10/2、10/3、10/4或10/5。

優選地，步驟一、二中礦料改性時每組實驗中碳酸氫鈉與草酸質量添加量相同。

優選地，步驟一、二中于所述水為去離子，形成均勻溶液常溫攪拌10min，將稱量好的稀土精礦放置于配好的溶液中磁力攪拌器攪拌1h，靜置24h。

優選地，步驟一所述水洗指用去離子水沖洗。