CN103933983A - 一种拜尔法赤泥制备的用于工业合成氨的熔铁催化剂 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及环保技术领域，具体涉及到一种拜尔法赤泥制备的用于工业合成氨的熔铁催化剂。该催化剂以铁的氧化物Fe3O4为其主要成分，氧化钴、氧化钾、氧化镁为其促进剂，催化剂中Fe2+与Fe3+比值控制在0.45~0.60，该催化剂由熔融法制备而得。利用拜尔法赤泥制备工业合成氨熔铁催化剂，不仅可以充分利用拜尔法赤泥中的有效成分，增加铝工业的副产品价值，而且有效开辟出将拜尔法赤泥减量化、资源化的新途径，消除其所带来的环境污染问题，减少占地面积。工业合成氨熔铁催化剂以拜尔法赤泥为主要原料，产品性能可以达到行业标准，符合当前我国“循环经济，节能减排”的政策。
Description
技术领域
本发明专利涉及环保技术领域，具体涉及一种拜尔法赤泥制备的用于工业合成氨的熔铁催化剂。
背景技术
合成氨是化肥工业和基本有机化工工业的主要原料。合成氨工业是在20世纪初期形成的，初期用氨作为炸药工业的原料，为战争服务；第一次世界大战以后,开始转向为农业、工业服务。随着科学技术和经济的发展，对氨的需求量日益增长。
赤泥是氧化铝生产中形成的最大废料，一般平均每生产1吨氧化铝，附带产生 1.0～2.0吨的赤泥。中国作为世界上第四大氧化铝生产国，每年排放的赤泥量高达数千万吨。大量的赤泥不能充分有效的利用，只能依靠大面积的堆埋场堆放，占用了大量的土地，也对环境造成了严重污染。
氧化铝生产线越来越多的采用拜尔法，随着人们节能降耗意识的增强，加快对拜尔法赤泥的资源化开发利用已成为铝工业持续发展迫切需要解决的重要难题。
发明内容
为了解决拜尔法赤泥资源化处置问题，本发明提供了一种以拜尔法赤泥为原料制备的工业合成氨熔铁催化剂。
本发明利用拜尔法赤泥制备工业合成氨熔铁催化剂，将促进剂与拜尔法赤泥和铁粉混合，送到电阻炉内熔融，控制熔融温度1500~2000℃，熔融结束时将液态熔料放入冷却槽，快速冷却到100℃以下，进一步冷却至室温；然后经破碎、球磨和筛分工艺，最终制成的催化剂其主要化学成分是Fe3O4，R=Fe2+/Fe3+一般在0.45~0.60。铁粉的量为10~20g，促进剂的组成为：氧化钴0.1~1.0g，氧化钾0.1~1.5 g，氧化镁0.1~3.0 g。
利用拜尔法赤泥制备工业合成氨熔铁催化剂，不仅可以充分利用拜尔法赤泥中的有效成分，增加铝工业的副产品价值，而且有效开辟出将拜尔法赤泥减量化、资源化的新途径，消除其所带来的环境污染问题，减少占地面积。工业合成氨熔铁催化剂以拜尔法赤泥为主要原料，产品性能可以达到行业标准，符合当前我国“循环经济，节能减排”的政策。
具体实施方式
实施例一
将拜尔法赤泥100g，铁粉10g，氧化钴0.1g，氧化钾0.1g，氧化镁0.1g混合均匀后，装入电阻炉中熔融，熔融温度控制在1500℃，熔融结束时将液态熔料放入冷却槽，快速冷却到100℃以下，进一步冷却至室温，冷却后熔块经破碎、球磨和筛分，得催化剂产品。制备的催化剂最终成分控制为：R=Fe2+/Fe3+=0.45。
实施例二
将拜尔法赤泥100g，铁粉15g，氧化钴0.5g，氧化钾0.7g，氧化镁1.5g混合均匀后，装入电阻炉中熔融，熔融温度控制在1800℃，熔融结束时将液态熔料放入冷却槽，快速冷却到100℃以下，进一步冷却至室温，冷却后熔块经破碎、球磨和筛分，得催化剂产品。制备的催化剂最终成分控制为：R=Fe2+/Fe3+=0.51。
实施例三
将拜尔法赤泥100g，铁粉20g，氧化铝1.0g，氧化钾1.5g，氧化镁3.0g混合均匀后，装入电阻炉中熔融，熔融温度控制在2000℃，熔融结束时将液态熔料放入冷却槽，快速冷却到100℃以下，进一步冷却至室温，冷却后熔块经破碎、球磨和筛分，得催化剂产品。制备的催化剂最终成分控制为：R=Fe2+/Fe3+=0.60。
Claims (2)
1.一种拜尔法赤泥制备的用于工业合成氨的熔铁催化剂，其特征在于，该催化剂的主要化学成分是Fe3O4，R=Fe2+/Fe3+一般在0.45~0.60。
2.权利要求1所述的熔铁催化剂，其特征在于，所述的催化剂采用拜尔法赤泥为原料，并添加促进剂制备而得，促进剂可以是氧化钴、氧化钾和氧化镁。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111744476A (zh) * | 2020-07-08 | 2020-10-09 | 昆明理工大学 | 一种赤泥碳基催化剂的制备方法及应用 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4654320A (en) * | 1984-08-03 | 1987-03-31 | Imperial Chemical Industries Plc | Catalysts for ammonia synthesis and process for producing the catalyst |
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2013
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Patent Citations (1)
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