[發明專利]一種利用電鍍污泥制備溶膠-凝膠型燃煤催化劑的方法

在審

• 申請號: 202210139335.6
• 申請日: 2022-02-15
• 公開（公告）號: CN114405551A
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發明（設計）人: 馮春全;周晨燕;劉芬亮;吳明輝
• 申請（專利權）人: 紐博恩（佛山）科技有限公司
• 主分類號: B01J31/22
• 分類號: B01J31/22;B01J37/03;C10L9/10;C10L10/00
• 代理公司: 廣州市科豐知識產權代理事務所(普通合伙) 44467
• 代理人: 羅嘯秋

本發明屬于固廢處理及燃煤催化劑制備技術領域，公開了一種利用電鍍污泥制備溶膠?凝膠型燃煤催化劑的方法。所述制備方法為：將電鍍污泥經烘干、研磨過篩后添加無機酸進行酸浸處理，獲得電鍍污泥酸浸液；然后將所得電鍍污泥酸浸液用水稀釋，添加堿溶液進行pH調節，獲得燃煤催化劑初始溶液；再往燃煤催化劑初始溶液中添加絡合劑，充分混合均勻，蒸發濃縮至溶液呈膠體狀，得到Sol?Gel型燃煤催化劑。本發明利用工業廢物制備催化劑降低了生產成本，制備的催化劑為均一的溶膠凝膠型產品，較傳統的溶液型催化劑，降低了運輸成本，避免了有效成分析出失效的問題，且可以降低煤粉燃燒溫度，減少污染物的排放，實現一定的環保效益。

技術領域

本發明屬于固廢處理及燃煤催化劑制備技術領域，具體涉及一種利用電鍍污泥制備溶膠-凝膠型燃煤催化劑的方法。

背景技術

煤炭是我國的主體能源和重要的化工原料，而其又為不可再生資源。隨著我國工業制造的迅速發展，我國已成為煤炭消費大國，煤炭的大量使用，一方面，面臨著能源的日漸枯竭困境；另一方面，由于煤炭的燃燒排放了大量污染氣體，破壞了大氣環境。因此如何在煤炭燃燒過程中高效利用資源及減少環境污染具有極其重要的研究意義。

為達到煤炭的高效利用，除了對燃煤設備及工藝進行優化迭代之外，添加燃煤催化劑是最為有效的措施。采用燃煤催化劑可以改變煤粉的燃燒特性，同時還可脫硫脫氮，達到降低污染排放物的作用。

燃煤催化劑常用的活性組分主要是過渡金屬元素，以Fe、Cu、Ni最為常見，還有稀土元素等。一般還會添加堿金屬、堿土金屬等作為輔助催化劑。此外，為了提高催化劑的分散性，還將使用表面活性劑，如乳化劑、辛基酚聚氧乙烯醚和壬基酚聚氧乙烯醚、烷基苯磺酸鈉、烷基聚氧乙烯醚硫酸鈉或烷基磺酸鈉、聚氧乙烯醚、硫磺酸、十二烯、二甲基亞砜、CAB椰油酰胺丙基甜菜堿等，或者有機溶劑如煤油、煤液化油、焦油、聚氧乙烯蓖麻油等。

有相關專利采用純化學試劑作為活性組分制備成溶液型催化劑。專利CN103103006A利用氯化亞鐵、氯化鉀、氯化鈣、辛基酚聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺酸鈉、亞甲基二萘磺酸鈉制備而成的催化劑溶液。通過電氣石的活化處理，催化劑功效進一步提高，節煤和固硫效果顯著。專利CN 1042934120 A公開了一種脫硫、除塵、煤炭燃燒促進劑的制備方法，利用硝酸鉀、硝酸鋁、碳酸鈣、高錳酸鉀、可溶性淀粉、氯化鐵、甜菜堿混合均勻，即得煤碳脫硫、除塵、煤炭燃燒促進劑。專利CN 104293411 A公開了使用硝酸鑭、硝酸銅、硝酸鐵、月桂基聚氧乙烯醚、甲基三甲氧基硅烷、水溶解后混合均勻，即得黏稠液體為煤炭燃燒催化劑。雖然采用純化學試劑制備而成的催化劑催化性能表現較好，但是存在著催化劑活性組分容易團聚長大，不易濃縮，且在存放過程中容易析出影響催化效率，及原料成本較高等問題。為了降低原料成本，有相關專利用廢液制備燃煤催化劑。專利CN 101838573 B使用化學電鍍廢液、電解鋁廢渣濾液、鋅礦廠廢液、復合輕稀土、非離子表面活性劑復配組成催化劑。該發明的產品加入到煤炭中后，通過氧彈法測試煤炭熱值的變化，能夠達到節煤、減少污染物排放的效果。專利CN 108659910 A公開了一種煤炭燃燒催化劑，所屬組分主要含有硫酸亞鐵、復合輕稀土、離子表面活性劑、鎳鹽、乳化劑、電解質廢液。將催化劑和煤炭混合起來，由于輕稀土、鎳鹽和硫酸亞鐵具有一定的催化作用，使得煤炭在燃燒時降低了對于碳原子的活化能，提高了煤炭的燃燒速度，并起到對于廢氣物質的循環回收利用，降低重金屬對于環境的污染。雖然利用廢液制備催化劑可實現資源化利用，一定程度上減少原料成本，但是廢液中化學成分復雜、含有大量的有機質成分可能對催化活性有所影響，同時也沒解決溶液型催化劑不穩定易團聚析出的問題。