一種拜爾法赤泥制備的用于工業(yè)合成氨的熔鐵催化劑的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及環(huán)?！炯夹g(shù)領(lǐng)域】，具體涉及到一種拜爾法赤泥制備的用于工業(yè)合成氨的熔鐵催化劑。該催化劑以鐵的氧化物Fe3O4為其主要成分，氧化鈷、氧化鉀、氧化鎂為其促進(jìn)劑，催化劑中Fe2+與Fe3+比值控制在0.45~0.60，該催化劑由熔融法制備而得。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(kāi)辟出將拜爾法赤泥減量化、資源化的新途徑，消除其所帶來(lái)的環(huán)境污染問(wèn)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(guó)“循環(huán)經(jīng)濟(jì)，節(jié)能減排”的政策。
【專(zhuān)利說(shuō)明】—種拜爾法赤泥制備的用于工業(yè)合成氨的熔鐵催化劑
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明專(zhuān)利涉及環(huán)?！炯夹g(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)】
[0002]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(zhēng)服務(wù)；第一次世界大戰(zhàn)以后，開(kāi)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(duì)氨的需求量日益增長(zhǎng)。
[0003]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)I噸氧化鋁，附帶產(chǎn)生
1.0~2.0噸的赤泥。中國(guó)作為世界上第四大氧化鋁生產(chǎn)國(guó)，每年排放的赤泥量高達(dá)數(shù)千萬(wàn)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(chǎng)堆放，占用了大量的土地，也對(duì)環(huán)境造成了嚴(yán)重污染。
[0004]氧化鋁生產(chǎn)線(xiàn)越來(lái)越多的采用拜爾法，隨著人們節(jié)能降耗意識(shí)的增強(qiáng)，加快對(duì)拜爾法赤泥的資源化開(kāi)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】

[0005]為了解決拜爾法赤泥資源化處置問(wèn)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。
[0006]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150(T200(TC，熔融結(jié)束時(shí)將液態(tài)熔料放入冷卻槽，快速冷卻到100°C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=Fe2VFe3+ 一般在0.45、.60。鐵粉的量為l(T20g，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 go
[0007]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(kāi)辟出將拜爾法赤泥減量化、資源化的新途徑，消除其所帶來(lái)的環(huán)境污染問(wèn)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(guó)“循環(huán)經(jīng)濟(jì)，節(jié)能減排”的政策。
【具體實(shí)施方式】
[0008]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°c，熔融結(jié)束時(shí)將液態(tài)熔料放入冷卻槽，快速冷卻到100°C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= Fe27Fe3+=0.45。
[0009]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°C，熔融結(jié)束時(shí)將液態(tài)熔料放入冷卻槽，快速冷卻到100°C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=Fe27Fe3+=0.51。
[0010]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°C，熔融結(jié)束時(shí)將液態(tài)熔料放入冷卻槽，快速冷卻到100°C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=Fe27Fe3+=0.60。
【權(quán)利要求】
1.一種拜爾法赤泥制備的用于工業(yè)合成氨的熔鐵催化劑，其特征在于，該催化劑的主要化學(xué)成分是Fe3O4, R=Fe2VFe3+ 一般在0.45?0.60。
2.權(quán)利要求1所述的熔鐵催化劑，其特征在于，所述的催化劑采用拜爾法赤泥為原料，并添加促進(jìn)劑制備而得，促進(jìn)劑可以是氧化鈷、氧化鉀和氧化鎂。
【文檔編號(hào)】B01J23/78GK103933983SQ201310018566
【公開(kāi)日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2013年1月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月18日
【發(fā)明者】于衍真, 馮巖, 譚娟, 王娟婷, 李妙婉, 周玉興, 張華東, 范麗莎 申請(qǐng)人:濟(jì)南大學(xué)