[發明專利]一種釹鐵硼二次資源制備脫硝催化劑的方法

有效

• 申請號: 201810129872.6
• 申請日: 2018-02-08
• 公開（公告）號: CN108295864B
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發明（設計）人: 張深根;張柏林;劉波
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: B01J23/889
• 分類號: B01J23/889;B01D53/86;B01D53/56
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401
• 代理人: 皋吉甫

本發明主要屬于二次資源高值化利用和工業煙氣脫硝技術領域，具體涉及一種利用釹鐵硼二次資源制備選擇性催化還原（SCR）煙氣脫硝催化劑的方法。本發明公開了一種釹鐵硼二次資源制備脫硝催化劑的方法，所述釹鐵硼二次資源包括釹鐵硼生產工藝廢料和報廢釹鐵硼元器件。所述脫硝催化劑其成分為釹鐵氧化物和二氧化鈦，添加錳、鈰氧化物中的一種或兩種，其質量百分比為Nd₂O₃：0.5%～5%、Fe₂O₃：1.5%～20%、TiO₂：60%～95%、MnO₂+CeO₂：0%～15%。該催化劑在160～450℃下NOx轉化率90%以上，N₂選擇性達到95%以上，并具有良好的抗中毒性能。

技術領域

本發明主要屬于二次資源高值化利用和工業煙氣脫硝技術領域，具體涉及一種利用釹鐵硼二次資源制備選擇性催化還原（SCR）煙氣脫硝催化劑的方法。

背景技術

釹鐵硼因具有優異永磁性能廣泛應用于各個領域，其生產加工過程中將產生約25%工藝廢料，且報廢釹鐵硼器件數量逐年增長，致釹鐵硼二次資源數量日益增加。釹鐵硼二次資源含有質量分數約30%左右的稀土元素，包括釹、鐠、鏑、鋱等，是再生稀土重要的原料。從釹鐵硼二次資源中再生稀土工藝流程長、物耗能耗高、回收率不理想。利用稀土元素的催化性能，直接利用釹鐵硼二次資源制備脫硝催化劑是一個較好的資源化方式。

在煙氣脫硝領域，隨著排放標準的提高，SCR技術在工業煙氣脫硝領域應用日益廣泛，所采用的SCR催化劑95%以上是釩基催化劑。《國家危險廢物名錄》明確規定廢釩鈦系催化劑屬于危險廢物（廢物類別為HW50）。同時，工信部、科技部和環保部聯合發布的《國家鼓勵的有毒有害原料（產品）替代品目錄》要求在電廠、窯爐等工業脫硝領域使用稀土脫硝催化劑代替釩基脫硝催化劑。

發明內容

針對上述問題，本發明提供一種釹鐵硼二次資源制備脫硝催化劑的方法，通過所述方法制備獲得的脫硝催化劑能夠高效、高值化利用釹鐵硼二次資源中的釹、鐵組分，所述脫硝催化劑以釹、鐵、錳、鈰氧化物作為活性組分，二氧化鈦具有負載活性組分的功能，在160～450℃下具有良好的催化性能和優異的N₂選擇性，并具有良好的抗中毒性能。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種釹鐵硼二次資源制備脫硝催化劑的方法，所述方法采用釹鐵硼二次資源為原料，進行酸溶，酸溶的過程中添加硝酸錳和硝酸鈰，得到脫硝催化劑的前驅體溶液，采用共沉淀法，即添加硫酸鈦或四氯化鈦的一種或兩種，調節pH進行沉淀，沉淀物進行焙燒獲得脫硝催化劑；或采用浸漬法，即將二氧化鈦浸漬于所述前驅體溶液中，然后室溫干燥或50～150℃烘干后350～650℃下焙燒1～4h得到獲得脫硝催化劑。

進一步地，所述釹鐵硼二次資源包括釹鐵硼生產工藝廢料和報廢釹鐵硼元器件。

進一步地，所述酸溶的過程中，采用的酸為硝酸、硫酸和鹽酸中的任意一種或任意兩種及兩種以上的組合。

進一步地，所述共沉淀法具體為：向所述前驅體溶液中添加硫酸鈦或四氯化鈦的一種或兩種，調節pH進行沉淀，將所述沉淀進行焙燒，得到復合金屬氧化物脫硝催化劑。

進一步地，采用氨水、尿素、氫氧化鈉、氫氧化鉀的任意一種或任意兩種及兩種以上的組合來調節pH，調節pH至6～14。

進一步地，將所述沉淀進行焙燒，具體焙燒條件為：350～650℃焙燒1～4h。

進一步地，所述浸漬法具體為：將二氧化鈦浸漬于所述前驅體溶液中，浸漬結束后室溫干燥或50～150℃烘干，然后在350～650℃下焙燒1～4h得到復合金屬氧化物催化劑。