CN103933988A - 一种炼铁污泥制备的用于工业合成氨的熔铁催化剂 - Google Patents
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Abstract
本发明专利涉及环保技术领域，具体涉及到一种炼铁污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，以氧化钴、氧化钾、氧化铝为其促进剂，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。利用炼铁污泥制备工业合成氨熔铁催化剂，不仅可以提高回收效益，降低回收成本，而且有效开辟出将炼铁污泥减量化、资源化的新途径，消除所带来的环境污染问题。工业合成氨熔铁催化剂以炼铁污泥为主要原料，产品性能可以达到行业标准，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，具体涉及一种炼铁污泥制备的用于工业合成氨的熔铁催化剂。
背景技术
氨是化肥工业和基本有机化工工业的主要原料。合成氨工业在20世纪初期形成，开始用氨作为火炸药工业的原料，为战争服务；第一次世界大战后，开始转向为农业、工业服务。随着科学技术和经济的发展，对氨的需要量日益增长。
炼铁污泥是在钢铁冶炼过程中，高炉或转炉高温煤气经湿法除尘产生的，其特点是粒度细小，粘性大，含水率高，脱水困难，处理费用高、污染环境。
当前，炼铁污泥的回收利用是作为烧结原料参与烧结矿生产，但经济效益不高。随着我国经济的发展，人们更加注重工业生产的循环经济和零排放问题，对钢铁生产过程中产生的炼铁污泥提出了新的开发利用的需求，所以近年来对炼铁污泥的回收与利用已经成为业内研究的热点。
发明内容
为了解决炼铁污泥资源化处置问题，本发明提供了一种以炼铁污泥为原料制备的工业合成氨熔铁催化剂。
本发明利用炼铁污泥制备工业合成氨熔铁催化剂，将促进剂与炼铁污泥和铁粉混合，送到电阻炉熔融，控制熔融温度1400~2000℃，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10~30g，促进剂组成为：氧化钴0.1~0.5g，氧化铝0.1~1.0g，氧化钾0.1~2.0 g。
利用炼铁污泥制备工业合成氨熔铁催化剂，不仅可以提高回收效益，降低回收成本，而且有效开辟出将炼铁污泥减量化、资源化的新途径，消除所带来的环境污染问题。工业合成氨熔铁催化剂以炼铁污泥为主要原料，产品性能可以达到行业标准，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
将炼铁污泥100g，铁粉10g，氧化钴0.1g，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1400℃，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
将炼铁污泥100g，铁粉20g，氧化钴0.2g，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+=0.51。
实施例三
将炼铁污泥100g，铁粉30g，氧化钴0.5g，氧化铝1.0g，氧化钾2.0g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)
1.一种炼铁污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，所述的催化剂采用钢铁工业废渣炼铁污泥为原料，并添加促进剂制备而得，促进剂可以是氧化钴、氧化铝和氧化钾。
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Citations (1)
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Patent Citations (1)
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Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 刘化章: "合成氨催化剂研究的新进展", 《催化学报》, vol. 22, no. 3, 31 May 2001 (2001-05-31), pages 304 - 316 * |
| 郑遗凡等: "熔铁催化剂还原过程的原位XRD研究及活性相的形成机理", 《高等学校化学学报》, vol. 30, no. 6, 30 June 2009 (2009-06-30), pages 1177 - 1182 * |
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