CN106362752B - 一种环保的冶炼硅矿石触媒及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种环保的冶炼硅矿石触媒的制备方法，包括以下步骤：将第一加工设备抽真空后通入氮气，接着预热第一加工设备；再将铜粉、锌粉、铝粉混合均匀后投入预热后第一加工设备，升高第一加工设备及其内容物温度并保温得到物料A；接着将物料A冷却，拉伸成型得到物料B；继续将物料B作为电弧电耗自损的正负电极同时投入第二加工设备中，再对物料B进行超音速电弧喷射气雾化得到环保的冶炼硅矿石触媒。本发明还公开了一种环保的冶炼硅矿石触媒。本发明制备的冶炼硅矿石触媒纯度高、细度高，能够与硅矿石充分接触并反应，适合冶炼硅矿石企业使用。
Description
技术领域
本发明涉及触媒制备技术领域，尤其涉及一种环保的冶炼硅矿石触媒及其制备方法。
背景技术
硅矿石在提取硅的过程中常用触媒作为加速反应、提高硅纯度的一种手段，然而由于固-固相颗粒较大，常导致触媒不能充分接触硅矿石，从而导致资源的浪费，而冶炼硅矿石触媒的主要成分为铜和锌，对环境污染极大，因此，研制一种能够充分接触硅矿石，从而发挥最大效用的触媒十分必要。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种环保的冶炼硅矿石触媒及其制备方法，纯度高、细度高，能够与硅矿石充分接触并反应，适合冶炼硅矿石企业使用。
本发明提出的一种环保的冶炼硅矿石触媒的制备方法，包括以下步骤：
S1、预热：将第一加工设备抽真空后通入氮气，接着升高第一加工设备温度至620-660℃；
S2、混合烧结：按重量份将52-55份铜粉、40-45份锌粉、3-5份铝粉混合均匀后投入预热后第一加工设备，升高第一加工设备及其内容物温度至1200-1400℃，接着保温30-35min得到物料A；
S3、成型：将物料A冷却至250-280℃后，拉伸成型得到物料B；
S4、雾化：将物料B作为电弧电耗自损的正负电极同时投入第二加工设备中，再对物料B进行超音速电弧喷射气雾化得到环保的冶炼硅矿石触媒。
优选地，S2中，铜粉、锌粉的重量比为56-57：46-48：3.5-4。
优选地，S2中，铜粉的松装密度为2.88-2.96g/cm3 ，锌粉的松装密度为1.8-2.4g/cm3，铝粉的松装密度为1.2-1.5 g/cm3。
优选地，S2中，铜粉的粒度为0.072-0.084mm，锌粉的粒度为0.005-0.01mm，铝粉的粒度为0.06-0.1mm。
优选地，S2中，升温的速度为100-120℃/min。
优选地，S3中，冷却速度为105-110℃/min。
优选地，S3中，物料B的直径为4-4.5mm。
优选地，S4中，超音速电弧喷射气雾化的电弧电耗自损正负电极距离为300-330mm，超音速电弧喷射气雾化的电弧电流为120-125A，超音速电弧喷射气雾化的电弧电压为30-35V，电弧喷射气雾化的气压为2-3MPa。
本发明提出的一种环保的冶炼硅矿石触媒的制备方法，本发明以粒度为0.072-0.084mm、松装密度为2.88-2.96g/cm3 的铜粉和粒度为0.005-0.01mm、松装密度为1.8-2.4g/cm3的锌粉为主料，辅助添加粒度为0.06-0.1mm、松装密度为1.2-1.5 g/cm3的铝粉，使本发明易于加工且三种原料均匀地混合、互相渗透，从而大大增强了本发明的活性；S2中以100-120℃/min的速度逐步升温，使三种物料能够稳定地熔融并使物料A具备良好的形态，便于下一步加工；而S3中以105-110℃/min的速度逐渐冷却则使物料A保持良好的横向断裂强度和拉伸强度，同时大幅提高了物料A的可塑性；制得直径为4-4.5mm的物料B能够使放电过程中的电弧高温迅速熔融物料B，稳定地释放熔滴，大大提高了本发明的细度；而将超音速电弧喷射气雾化的参数设置为电弧电耗自损正负电极距离为300-330mm，超音速电弧喷射气雾化的电弧电流为120-125A，超音速电弧喷射气雾化的电弧电压为30-35V，电弧喷射气雾化的气压为2-3MPa能够是物料B迅速转化为熔滴并呈规则的球形，极大地增加了本发明的比表面积，从而提高本发明的活性；而S4加工过程中由于熔滴成型过程在氮气氛围中形成，防止本发明中沾染其他杂质，从而提高了本发明的纯度，使本发明在使用过程中能够充分利用，从而大大提高了本发明的环保特性能。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本发明提出的一种环保的冶炼硅矿石触媒的制备方法，包括以下步骤：
S1、预热：将第一加工设备抽真空后通入氮气，接着升高第一加工设备温度至660℃；
S2、混合烧结：按重量份将52份铜粉、45份锌粉、3份铝粉混合均匀后投入预热后第一加工设备，以120℃/min的速度升高第一加工设备及其内容物温度至1200℃，接着保温35min得到物料A；其中，铜粉的松装密度为2.88g/cm3 ，锌粉的松装密度为2.4g/cm3，铝粉的松装密度为1.2 g/cm3；铜粉的粒度为0.084mm，锌粉的粒度为0.005mm，铝粉的粒度为0.1mm；
S3、成型：以105℃/min的速度将物料A冷却至280℃后，拉伸成型得到直径为4mm物料B；
S4、雾化：将物料B作为电弧电耗自损的正负电极同时投入第二加工设备中，再对物料B进行超音速电弧喷射气雾化得到环保的冶炼硅矿石触媒；其中，超音速电弧喷射气雾化的电弧电耗自损正负电极距离为330mm，超音速电弧喷射气雾化的电弧电流为120A，超音速电弧喷射气雾化的电弧电压为35V，电弧喷射气雾化的气压为2MPa。
实施例2
本发明提出的一种环保的冶炼硅矿石触媒的制备方法，包括以下步骤：
S1、预热：将第一加工设备抽真空后通入氮气，接着升高第一加工设备温度至620℃；
S2、混合烧结：按重量份将55份铜粉、40份锌粉、5份铝粉混合均匀后投入预热后第一加工设备，以100℃/min的速度升高第一加工设备及其内容物温度至1400℃，接着保温30min得到物料A；其中，铜粉的松装密度为2.96g/cm3 ，锌粉的松装密度为1.8g/cm3，铝粉的松装密度为1.5 g/cm3；铜粉的粒度为0.072mm，锌粉的粒度为0.01mm，铝粉的粒度为0.06mm；
S3、成型：以110℃/min的速度将物料A冷却至250℃后，拉伸成型得到直径为4.5mm物料B；
S4、雾化：将物料B作为电弧电耗自损的正负电极同时投入第二加工设备中，再对物料B进行超音速电弧喷射气雾化得到环保的冶炼硅矿石触媒；其中，超音速电弧喷射气雾化的电弧电耗自损正负电极距离为300mm，超音速电弧喷射气雾化的电弧电流为125A，超音速电弧喷射气雾化的电弧电压为30V，电弧喷射气雾化的气压为3MPa。
实施例3
本发明提出的一种环保的冶炼硅矿石触媒的制备方法，包括以下步骤：
S1、预热：将第一加工设备抽真空后通入氮气，接着升高第一加工设备温度至650℃；
S2、混合烧结：按重量份将56份铜粉、48份锌粉、3.5份铝粉混合均匀后投入预热后第一加工设备，以114℃/min的速度升高第一加工设备及其内容物温度至1300℃，接着保温33min得到物料A；其中，铜粉的松装密度为2.92g/cm3 ，锌粉的松装密度为2.2g/cm3，铝粉的松装密度为1.3 g/cm3；铜粉的粒度为0.082mm，锌粉的粒度为0.006mm，铝粉的粒度为0.08mm；
S3、成型：以106℃/min的速度将物料A冷却至270℃后，拉伸成型得到直径为4.2mm物料B；
S4、雾化：将物料B作为电弧电耗自损的正负电极同时投入第二加工设备中，再对物料B进行超音速电弧喷射气雾化得到环保的冶炼硅矿石触媒；其中，超音速电弧喷射气雾化的电弧电耗自损正负电极距离为320mm，超音速电弧喷射气雾化的电弧电流为123A，超音速电弧喷射气雾化的电弧电压为33V，电弧喷射气雾化的气压为2.2MPa。
实施例4
本发明提出的一种环保的冶炼硅矿石触媒的制备方法，包括以下步骤：
S1、预热：将第一加工设备抽真空后通入氮气，接着升高第一加工设备温度至630℃；
S2、混合烧结：按重量份将57份铜粉、46份锌粉、4份铝粉混合均匀后投入预热后第一加工设备，以110℃/min的速度升高第一加工设备及其内容物温度至1350℃，接着保温32min得到物料A；其中，铜粉的松装密度为2.95g/cm3 ，锌粉的松装密度为1.9g/cm3，铝粉的松装密度为1.4 g/cm3；铜粉的粒度为0.076mm，锌粉的粒度为0.008mm，铝粉的粒度为0.07mm；
S3、成型：以108℃/min的速度将物料A冷却至260℃后，拉伸成型得到直径为4.4mm物料B；
S4、雾化：将物料B作为电弧电耗自损的正负电极同时投入第二加工设备中，再对物料B进行超音速电弧喷射气雾化得到环保的冶炼硅矿石触媒；其中，超音速电弧喷射气雾化的电弧电耗自损正负电极距离为310mm，超音速电弧喷射气雾化的电弧电流为124A，超音速电弧喷射气雾化的电弧电压为32V，电弧喷射气雾化的气压为2.6MPa。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种环保的冶炼硅矿石触媒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、预热：将第一加工设备抽真空后通入氮气，接着升高第一加工设备温度至620-660℃；
S2、混合烧结：按重量份将52-55份铜粉、40-45份锌粉、3-5份铝粉混合均匀后投入预热后第一加工设备，升高第一加工设备及其内容物温度至1200-1400℃，接着保温30-35min得到物料A；
S3、成型：将物料A冷却至250-280℃后，拉伸成型得到物料B；
S4、雾化：将物料B作为电弧电耗自损的正负电极同时投入第二加工设备中，再对物料B进行超音速电弧喷射气雾化得到环保的冶炼硅矿石触媒。
2.根据权利要求1所述环保的冶炼硅矿石触媒的制备方法，其特征在于，S2中，铜粉、锌粉、铝粉的重量比为56-57：46-48：3.5-4。
3.根据权利要求1或2所述环保的冶炼硅矿石触媒的制备方法，其特征在于，S2中，铜粉的松装密度为2.88-2.96g/cm3 ，锌粉的松装密度为1.8-2.4g/cm3，铝粉的松装密度为1.2-1.5 g/cm3。
4.根据权利要求1所述环保的冶炼硅矿石触媒的制备方法，其特征在于，S2中，铜粉的粒度为0.072-0.084mm，锌粉的粒度为0.005-0.01mm，铝粉的粒度为0.06-0.1mm。
5.根据权利要求1所述环保的冶炼硅矿石触媒的制备方法，其特征在于，S2中，升温的速度为100-120℃/min。
6.根据权利要求1所述环保的冶炼硅矿石触媒的制备方法，其特征在于，S3中，冷却速度为105-110℃/min。
7.根据权利要求1所述环保的冶炼硅矿石触媒的制备方法，其特征在于，S3中，物料B的直径为4-4.5mm。
8.根据权利要求1所述环保的冶炼硅矿石触媒的制备方法，其特征在于，S4中，超音速电弧喷射气雾化的电弧电耗自损正负电极距离为300-330mm，超音速电弧喷射气雾化的电弧电流为120-125A，超音速电弧喷射气雾化的电弧电压为30-35V，电弧喷射气雾化的气压为2-3MPa。
9.一种环保的冶炼硅矿石触媒，其特征在于，采用如权利要求1-8任一项所述环保的冶炼硅矿石触媒的制备方法制成。
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| CN106362752A (zh) | 2017-02-01 |
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