一種高爐渣顆粒負(fù)載催化劑制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高爐渣顆粒負(fù)載催化劑制備方法，屬于高爐爐渣處理方法和設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]高爐渣是冶煉生鐵時(shí)從高爐中排出的廢物，當(dāng)爐溫達(dá)到1400?1600°C時(shí)，爐料熔融，礦石中的脈石、焦炭中的灰分和助溶劑和其他不能進(jìn)入生鐵中的雜質(zhì)形成以硅酸鹽和鋁酸鹽為主浮在鐵水上面的熔渣，可分為煉鋼生鐵渣、鑄造生鐵渣、錳鐵礦渣等。
[0003]據(jù)統(tǒng)計(jì)每煉出It生鐵大概產(chǎn)生300?350kg高爐渣，按照我國年生產(chǎn)鐵年產(chǎn)量46994萬t計(jì)算，產(chǎn)渣量高達(dá)14000萬t，因此做好高爐渣的回收和綜合利用，是非要重要的事情。目前高爐溶渣可采用各種工藝加工成下列各種材料。我國通常是把高爐渣加工成水渣、礦渣碎石、膨脹礦渣和礦渣珠等。但是處理的過程中往往會(huì)耗費(fèi)大量的人力、物力，而且處理時(shí)費(fèi)用特別昂貴，制成的水渣、礦渣碎石、膨脹礦渣和礦渣珠也不符合使用標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)其造成了嚴(yán)重的資源浪費(fèi)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]
本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題:針對(duì)目前高爐渣在回收和綜合利用的過程中往往會(huì)耗費(fèi)大量的人力，物力、生產(chǎn)處理時(shí)費(fèi)用特別昂貴、制成后的各種渣石有的不符合使用標(biāo)準(zhǔn)，造成了嚴(yán)重的資源浪費(fèi)的弊端，提供了一種高爐渣顆粒負(fù)載催化劑制備方法，該方法將高爐渣制備成催化劑，操作簡(jiǎn)單易行，生產(chǎn)過程中對(duì)于環(huán)境沒有任何危害，且對(duì)于發(fā)電廠的鍋爐煙霧中氮氧化物有著顯著的去除效果，因此高效地利用了高爐渣廢棄資源。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
(1)取200?400g高爐渣，放入超微粉碎機(jī)中進(jìn)行粉碎，再將其放入容器中，加入80?150mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35%的鹽酸溶液，攪拌20?35min，過濾并用去離子水沖洗；
(2)將過濾后的顆粒放入干燥爐中干燥，取出干燥后的顆粒放入熔煉爐中，溫度調(diào)至1500?1700°C，直至顆粒全部融化；
(3)用溫度為3?10°C并儲(chǔ)存在壓力為8MPa容器中的氫氣，對(duì)熔融的高爐渣顆粒進(jìn)行快速冷卻，并將其放入粉碎機(jī)中，粉碎成粒徑5?1mm的顆粒；
(4)將粉碎后的顆粒倒入容器中，向其中加入20?30ml質(zhì)量濃度為0.5mol/L硫酸鎳溶液、20?30g十二燒基苯磺酸鈉和50?60mL無水乙醇混合攪拌均勾；(5)再取3?4g十二水硫酸鋁鉀緩慢加入上述混合液中，并且用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35%的鹽酸溶液將混合液的pH調(diào)節(jié)為3?5，加熱30?45min，趁熱過濾；(6)將過濾后的固體用去離子水洗滌，再放入溫度為80?120°C焙燒爐中焙燒，焙燒30?60min后將其取出，研磨成40?60目的顆粒即可。
[0006]高爐渣主要由Ca0、Si02、Al203組成，通過將高爐渣粉碎成顆粒物，向其中加入鹽酸溶液，去除CaO，同時(shí)增加顆粒物的表面積；再將其熔融，使用高壓冷氫快速冷卻，去除高爐渣中的含硫物質(zhì)，同時(shí)形成微孔結(jié)構(gòu)；再對(duì)其進(jìn)行改性，使其對(duì)重金屬物質(zhì)具有吸附和分解作用，同時(shí)使用Al2O3消除水中的酸堿物質(zhì)。
[0007]本發(fā)明的有益效果是:
(1)節(jié)約了生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的各種昂貴費(fèi)用以及大量耗費(fèi)的人力、物力；
(2)對(duì)于發(fā)電廠的鍋爐煙霧中氮氧化物可以進(jìn)行有效的吸附和消除，吸附性比較大，更加高效地利用了高爐渣廢棄資源；
(3)操作簡(jiǎn)單易行，對(duì)于環(huán)境也比較友好，不會(huì)產(chǎn)生任何二次污染問題。
【具體實(shí)施方式】
[0008]
首先取200?400g高爐渣，放入超微粉碎機(jī)中進(jìn)行粉碎，再將其放入容器中，加入80?150mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35%的鹽酸溶液，攪拌20?35min，過濾并用去離子水沖洗；然后將過濾后的顆粒放入干燥爐中干燥，取出干燥后的顆粒放入熔煉爐中，溫度調(diào)至1500?1700°C，直至顆粒全部融化；接下來用溫度為3?10°C并儲(chǔ)存在壓力為8MPa容器中的氫氣，對(duì)熔融的高爐渣顆粒進(jìn)行快速冷卻，并將其放入粉碎機(jī)中，粉碎成粒徑5?1mm的顆粒；隨后將粉碎后的顆粒倒入容器中，向其中加入20?30ml質(zhì)量濃度為0.5mol/L硫酸鎳溶液、20?30g十二燒基苯磺酸鈉和50?60mL無水乙醇混合攪拌均勾；再取3?4g十二水硫酸鋁鉀緩慢加入上述混合液中，并且用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35%的鹽酸溶液將混合液的pH調(diào)節(jié)為3?5，加熱30?45min，趁熱過濾；最后將過濾后的固體用去離子水洗滌，再放入溫度為80?120 °C焙燒爐中焙燒，焙燒30?60min后將其取出，研磨成40?60目的顆粒即可。
[0009]首先取200g高爐渣，放入超微粉碎機(jī)中進(jìn)行粉碎，再將其放入容器中，加入80mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35%的鹽酸溶液，攪拌20min，過濾并用去離子水沖洗；然后將過濾后的顆粒放入干燥爐中干燥，取出干燥后的顆粒放入熔煉爐中，溫度調(diào)至1500°C，直至顆粒全部融化；接下來用溫度為3°C并儲(chǔ)存在壓力為SMPa容器中的氫氣，對(duì)熔融的高爐渣顆粒進(jìn)行快速冷卻，并將其放入粉碎機(jī)中，粉碎成粒徑5mm的顆粒；隨后將粉碎后的顆粒倒入容器中，向其中加入20ml質(zhì)量濃度為0.5mol/L硫酸鎳溶液、20g十二烷基苯磺酸鈉和50mL無水乙醇混合攪拌均勻；再取3g十二水硫酸鋁鉀緩慢加入上述混合液中，并且用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35%的鹽酸溶液將混合液的PH調(diào)節(jié)為3，加熱30min，趁熱過濾；最后將過濾后的固體用去離子水洗滌，再放入溫度為80°C焙燒爐中焙燒，焙燒30min后將其取出，研磨成40目的顆粒即可。
[0010]本實(shí)例操作簡(jiǎn)單易行，將制成的20g高爐渣顆粒催化劑放入某發(fā)電廠高為80米的鍋爐煙中的過濾網(wǎng)里，每天檢測(cè)煙霧中氮氧化物，連續(xù)15天，檢測(cè)結(jié)果得出氮氧化物的含量從300mg/m3降低到10mg/m 3，去除率高達(dá)96.6%。
[0011]首先取300g高爐渣，放入超微粉碎機(jī)中進(jìn)行粉碎，再將其放入容器中，加入10mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35%的鹽酸溶液，攪拌30min，過濾并用去離子水沖洗；然后將過濾后的顆粒放入干燥爐中干燥，取出干燥后的顆粒放入熔煉爐中，溫度調(diào)至1600°C，直至顆粒全部融化；接下來用溫度為7°C并儲(chǔ)存在壓力為SMPa容器中的氫氣，對(duì)熔融的高爐渣顆粒進(jìn)行快速冷卻，并將其放入粉碎機(jī)中，粉碎成粒徑8mm的顆粒；隨后將粉碎后的顆粒倒入容器中，向其中加入25ml質(zhì)量濃度為0.5mol/L硫酸鎳溶液、25g十二烷基苯磺酸鈉和55mL無水乙醇混合攪拌均勻；再取3.5g十二水硫酸鋁鉀緩慢加入上述混合液中，并且用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35%的鹽酸溶液將混合液的PH調(diào)節(jié)為4，加熱40min，趁熱過濾；最后將過濾后的固體用去離子水洗滌，再放入溫度為110°C焙燒爐中焙燒，焙燒50min后將其取出，研磨成50目的顆粒即可。
[0012]本實(shí)例操作簡(jiǎn)單易行，將制成的15g高爐渣顆粒催化劑放入某發(fā)電廠高為80米的鍋爐煙中的過濾網(wǎng)里，每天檢測(cè)煙霧中氮氧化物，連續(xù)15天，檢測(cè)結(jié)果得出氮氧化物的含量從300mg/m3降低到6mg/m 3，去除率高達(dá)98%。
[0013]首先取400g高爐渣，放入超微粉碎機(jī)中進(jìn)行粉碎，再將其放入容器中，加入150mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35%的鹽酸溶液，攪拌35min，過濾并用去離子水沖洗；然后將過濾后的顆粒放入干燥爐中干燥，取出干燥后的顆粒放入熔煉爐中，溫度調(diào)至1700°C，直至顆粒全部融化；接下來用溫度為10°C并儲(chǔ)存在壓力為SMPa容器中的氫氣，對(duì)熔融的高爐渣顆粒進(jìn)行快速冷卻，并將其放入粉碎機(jī)中，粉碎成粒徑10_的顆粒；隨后將粉碎后的顆粒倒入容器中，向其中加入30ml質(zhì)量濃度為0.5mol/L硫酸鎳溶液、30g十二烷基苯磺酸鈉和60mL無水乙醇混合攪拌均勻；再取4g十二水硫酸鋁鉀緩慢加入上述混合液中，并且用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35%的鹽酸溶液將混合液的pH調(diào)節(jié)為5，加熱45min，趁熱過濾；最后將過濾后的固體用去離子水洗滌，再放入溫度為120°C焙燒爐中焙燒，焙燒60min后將其取出，研磨成60目的顆粒即可。
[0014]本實(shí)例操作簡(jiǎn)單易行，將制成的30g高爐渣顆粒催化劑放入某發(fā)電廠高為80米的鍋爐煙中的過濾網(wǎng)里，每天檢測(cè)煙霧中氮氧化物，連續(xù)15天，檢測(cè)結(jié)果得出氮氧化物的含量從300mg/m3降低到3mg/m 3，去除率高達(dá)99%。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高爐渣顆粒負(fù)載催化劑制備方法，其特征在于具體步驟為: (1)取200?400g高爐渣，放入超微粉碎機(jī)中進(jìn)行粉碎，再將其放入容器中，加入80?150mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35%的鹽酸溶液，攪拌20?35min，過濾并用去離子水沖洗； (2)將過濾后的顆粒放入干燥爐中干燥，取出干燥后的顆粒放入熔煉爐中，溫度調(diào)至1500?1700°C，直至顆粒全部融化； (3)用溫度為3?10°C并儲(chǔ)存在壓力為8MPa容器中的氫氣，對(duì)熔融的高爐渣顆粒進(jìn)行快速冷卻，并將其放入粉碎機(jī)中，粉碎成粒徑5?1mm的顆粒； (4)將粉碎后的顆粒倒入容器中，向其中加入20?30ml質(zhì)量濃度為0.5mol/L硫酸鎳溶液、20?30g十二燒基苯磺酸鈉和50?60mL無水乙醇混合攪拌均勾；(5)再取3?4g十二水硫酸鋁鉀緩慢加入上述混合液中，并且用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35%的鹽酸溶液將混合液的pH調(diào)節(jié)為3?5，加熱30?45min，趁熱過濾；(6)將過濾后的固體用去離子水洗滌，再放入溫度為80?120°C焙燒爐中焙燒，焙燒30?60min后將其取出，研磨成40?60目的顆粒即可。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種高爐渣顆粒負(fù)載催化劑制備方法，屬于高爐爐渣處理方法和設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明將煉鐵產(chǎn)生的高爐渣制備成催化劑，操作簡(jiǎn)單易行，生產(chǎn)過程中對(duì)于環(huán)境沒有二次污染、不僅對(duì)于發(fā)電廠的鍋爐煙霧中氮氧化物可以進(jìn)行有效的吸附和消除，吸附性比較大，而且因此高效地利用了高爐渣廢棄資源。本發(fā)明方法獨(dú)特，操作簡(jiǎn)單易行，實(shí)例證明將制成的高爐渣顆粒催化劑放入某發(fā)電廠的鍋爐煙中的過濾網(wǎng)里，檢測(cè)結(jié)果得出氮氧化物去除率高達(dá)96.6％以上，含量達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)。
【IPC分類】B01J35/10, B01D53/56, B01J23/755, B01D53/86, B01J35/02
【公開號(hào)】CN104998695
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510433296
【發(fā)明人】雷春生, 張帆
【申請(qǐng)人】常州亞環(huán)環(huán)?？萍加邢薰?br>【公開日】2015年10月28日
【申請(qǐng)日】2015年7月22日