一種硫酸渣制備的用于工業(yè)合成氨的熔鐵催化劑的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明專利涉及環(huán)保【技術領域】，具體涉及一種硫酸渣制備的用于工業(yè)合成氨的熔鐵催化劑。該催化劑以鐵的氧化物Fe3O4為主要成分，氧化鉀和氧化鋁為促進劑，催化劑中二價鐵與三價鐵比值控制在0.45~0.60，該催化劑由熔融法制備。該發(fā)明利用硫酸渣制備工業(yè)合成氨熔鐵催化劑，不僅可以充分提取硫酸渣中的活性成分，而且還為當前硫酸渣資源化處理和綜合利用提供了新途徑。工業(yè)合成氨熔鐵催化劑以硫酸渣為主要原料，不僅產(chǎn)品性能達到行業(yè)優(yōu)等品標準，而且使硫酸渣得到有效利用和妥善處理，符合當前國家“循環(huán)經(jīng)濟，節(jié)能減排”的政策。
【專利說明】一種硫酸渣制備的用于工業(yè)合成氨的熔鐵催化劑
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明專利涉及環(huán)?！炯夹g領域】，具體涉及一種硫酸渣制備的用于工業(yè)合成氨的熔鐵催化劑。
【背景技術】
[0002]合成氨是很重要的化工原料，主要用來生產(chǎn)化肥、銨鹽、硝酸、純堿等。作為化學工業(yè)的支柱產(chǎn)業(yè)之一，合成氨工業(yè)在國民經(jīng)濟中占有重要地位，與此同時合成氨也是一個高能耗、低效益的產(chǎn)業(yè)。因而，催化劑的研究將對降低能耗，提高經(jīng)濟效益產(chǎn)生巨大影響。
[0003]硫酸渣作為煉鐵等原料已有一百多年歷史，目前在一些國家硫酸渣幾乎全部利用起來了。中國每年排放300多萬噸，只利用了 100萬噸左右，其余都排入環(huán)境，堆積則侵占農(nóng)田，污染土地；排入江河則污染水體。
[0004]以硫酸渣為原料制備工業(yè)合成氨熔鐵催化劑，技術難度不大，投產(chǎn)后見效比較快，不僅有較好的經(jīng)濟效益，且對消除污染與保護環(huán)境起到很好的作用，也為我國循環(huán)經(jīng)濟開辟了一條新的途徑。
【發(fā)明內容】
[0005]為了解決硫酸渣資源化處置問題，本發(fā)明提供了一種以硫酸渣為原料制備的工業(yè)合成氨的熔鐵催化劑。
[0006]本發(fā)明利用硫酸渣制備工業(yè)合成氨熔鐵催化劑，將促進劑與硫酸渣和鐵粉混合，送到電阻爐熔融，控制熔融溫度160(Tl80(rC，熔融過程中加入的以調節(jié)二價鐵、三價鐵的比例；熔融結束時將液態(tài)熔料放入冷卻槽，快速冷卻到100°c以下，進一步冷卻至室溫；然后經(jīng)破碎、球磨和篩分工藝，最終制得的催化劑其主要化學成分是Fe3O4, R=Fe2VFe3+ 一般在0.45~0.60。鐵粉的量為5~25g。促進劑的組成為:氧化鋁0.1~0.5g，氧化鉀0.1-1.0 g。
[0007]利用硫酸渣制備工業(yè)合成氨熔鐵催化劑，不僅可以充分提取硫酸渣中的活性成分，而且還為當前硫酸渣資源化處理和綜合利用提供了新途徑。工業(yè)合成氨熔鐵催化劑以硫酸渣為主要原料，不僅產(chǎn)品性能達到行業(yè)優(yōu)等品標準，而且使硫酸渣得到有效利用和妥善處理，符合當前國家“循環(huán)經(jīng)濟，節(jié)能減排”的政策。
【具體實施方式】
[0008]實施例一
將硫酸渣100g，鐵粉5g，氧化鋁0.lg，氧化鉀0.1g混合均勻后，裝入電阻爐中熔融，熔融溫度控制在1600°C，熔融結束時將液態(tài)熔料放入冷卻槽，快速冷卻到100°C以下，進一步冷卻至室溫，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=Fe2VFe3+=0.45。
[0009]實施例二
將硫酸渣100g，鐵粉15g，氧化鋁0.3g，氧化鉀0.5g混合均勻后，裝入電阻爐中熔融，熔融溫度控制在1700°C，熔融結束時將液態(tài)熔料放入冷卻槽，快速冷卻到100°C以下，進一步冷卻至室溫，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=Fe2VFe3+=0.51。
[0010] 實施例三
將硫酸渣100g，鐵粉25g，氧化鋁0.5g，氧化鉀1.0g混合均勻后，裝入電阻爐中熔融，熔融溫度控制在1800°C，熔融結束時將液態(tài)熔料放入冷卻槽，快速冷卻到100°C以下，進一步冷卻至室溫，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=Fe2VFe3+=0.60。
【權利要求】
1.一種硫酸渣制備的用于工業(yè)合成氨的熔鐵催化劑，其特征在于，該催化劑的主要化學成分是 Fe3O4, R=Fe2VFe3+ 一般在 0.45?0.60。
2.權利要求1所述的熔鐵催化劑，其特征在于，所述的催化劑采用化工廢渣硫酸渣為原料，并添加促進劑制備而得，促進劑可以是氧化鋁和氧化鉀。
【文檔編號】B01J23/78GK103933985SQ201310018770
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2013年1月18日 優(yōu)先權日:2013年1月18日
【發(fā)明者】于衍真, 馮巖, 王娟婷, 譚娟, 李妙婉, 周玉興, 張華東, 范麗莎 申請人:濟南大學