CN103933985A - 一种硫酸渣制备的用于工业合成氨的熔铁催化剂 - Google Patents
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Abstract
本发明专利涉及环保技术领域，具体涉及一种硫酸渣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为主要成分，氧化钾和氧化铝为促进剂，催化剂中二价铁与三价铁比值控制在0.45~0.60，该催化剂由熔融法制备。该发明利用硫酸渣制备工业合成氨熔铁催化剂，不仅可以充分提取硫酸渣中的活性成分，而且还为当前硫酸渣资源化处理和综合利用提供了新途径。工业合成氨熔铁催化剂以硫酸渣为主要原料，不仅产品性能达到行业优等品标准，而且使硫酸渣得到有效利用和妥善处理，符合当前国家“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，具体涉及一种硫酸渣制备的用于工业合成氨的熔铁催化剂。
背景技术
合成氨是很重要的化工原料，主要用来生产化肥、铵盐、硝酸、纯碱等。作为化学工业的支柱产业之一，合成氨工业在国民经济中占有重要地位，与此同时合成氨也是一个高能耗、低效益的产业。因而，催化剂的研究将对降低能耗，提高经济效益产生巨大影响。
硫酸渣作为炼铁等原料已有一百多年历史，目前在一些国家硫酸渣几乎全部利用起来了。中国每年排放300多万吨,只利用了100万吨左右,其余都排入环境，堆积则侵占农田，污染土地；排入江河则污染水体。
以硫酸渣为原料制备工业合成氨熔铁催化剂，技术难度不大，投产后见效比较快，不仅有较好的经济效益，且对消除污染与保护环境起到很好的作用，也为我国循环经济开辟了一条新的途径。
发明内容
为了解决硫酸渣资源化处置问题，本发明提供了一种以硫酸渣为原料制备的工业合成氨的熔铁催化剂。
本发明利用硫酸渣制备工业合成氨熔铁催化剂，将促进剂与硫酸渣和铁粉混合，送到电阻炉熔融，控制熔融温度1600~1800℃，熔融过程中加入的以调节二价铁、三价铁的比例；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，最终制得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5~25g。促进剂的组成为：氧化铝0.1~0.5g，氧化钾0.1~1.0 g。
利用硫酸渣制备工业合成氨熔铁催化剂，不仅可以充分提取硫酸渣中的活性成分，而且还为当前硫酸渣资源化处理和综合利用提供了新途径。工业合成氨熔铁催化剂以硫酸渣为主要原料，不仅产品性能达到行业优等品标准，而且使硫酸渣得到有效利用和妥善处理，符合当前国家“循环经济，节能减排”的政策。
具体实施方式
实施例一
将硫酸渣100g，铁粉5g，氧化铝0.1g，氧化钾0.1g混合均匀后，装入电阻炉中熔融，熔融温度控制在1600℃，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
将硫酸渣100g，铁粉15g，氧化铝0.3g，氧化钾0.5g混合均匀后，装入电阻炉中熔融，熔融温度控制在1700℃，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
将硫酸渣100g，铁粉25g，氧化铝0.5g，氧化钾1.0g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+=0.60。
Claims (2)
1.一种硫酸渣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，所述的催化剂采用化工废渣硫酸渣为原料，并添加促进剂制备而得，促进剂可以是氧化铝和氧化钾。
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2013
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