CN111186851A - 一种回收沸腾焙烧炉电收尘粉制备改性铝基催化剂的方法 - Google Patents

一种回收沸腾焙烧炉电收尘粉制备改性铝基催化剂的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种回收沸腾焙烧炉电收尘粉制备改性铝基催化剂的方法。所述的回收沸腾焙烧炉电收尘粉制备改性铝基催化剂的方法包括主反应、沉淀反应、老化和后处理步骤，具体包括：将沸腾焙烧炉电收尘粉置于碱性溶液中加热反应，经固液分离得到滤液a；在滤液a中滴加酸液且控制pH值为6~10、温度50~70℃条件下进行反应得到液固混合物b；将液固混合物b在温度80~90℃老化得到物料c；将物料c用氨水洗涤3~5次获得Al(OH)3晶体，将Al(OH)3晶体经煅烧得到目标物改性铝基催化剂。本发明综合回收利用沸腾焙烧炉电收尘粉，转化为附加值高的铝基催化剂，在回收沸腾焙烧炉电收尘粉的同时得到了附加值高的铝基催化剂产品，还避免了沸腾焙烧炉电收尘粉对环境的污染的难题。

Description

一种回收沸腾焙烧炉电收尘粉制备改性铝基催化剂的方法
技术领域
本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种回收沸腾焙烧炉电收尘粉制备改性铝基催化剂的方法。
背景技术
在氧化铝的生产过程中，由于受热冲击、磨损、晶型转变的影响，沸腾炉产生大量的焙烧收尘粉，其产量约占焙烧氧化铝产品的15%~25%。这些粉尘传统的处理方法是将细粒粉尘经电收尘器捕集后与焙烧氧化铝混合，然后运送至氧化铝成品仓，作为成品氧化铝出售；或者将收尘粉返回生产流程进行重新焙烧。由于这类粉尘含有较多的杂质，并且粒度较细，将其混入成品氧化铝中会严重影响了产品的质量，不利于电解铝企业的生产。部分收尘粉反复在流程中循环，增加生产成本并造成系统不稳定。通过碱溶的方式，可以把电收尘粉转化为附加值高的氧化铝产品。
随汽车产业的发展，汽车尾气对人居环境造成的危害也引起了越来越多的关注。目前汽车尾气催化剂的载体主要为具有多孔结构的氧化铝。氧化铝催化剂载体的制备方法主要有：浸渍法、共沉淀法、溶胶凝胶法、机械混合法等。其中，共沉淀法和溶胶凝胶法生产的改性氧化铝具有使用寿命长、高温热稳定性好、储放氧性能好、化学杂质成分低等优点。故我们通过综合回收利用沸腾焙烧炉电收尘粉，转化为附加值高的铝基催化剂。
发明内容
本发明的目的在于提供一种回收沸腾焙烧炉电收尘粉制备改性铝基催化剂的方法。
本发明的目的是这样实现的，所述的回收沸腾焙烧炉电收尘粉制备改性铝基催化剂的方法包括主反应、沉淀反应、老化和后处理步骤，具体包括：
A、主反应：将沸腾焙烧炉电收尘粉置于碱性溶液中加热反应，经固液分离得到滤液a；
B、沉淀反应：在滤液a中滴加酸液且控制pH值为6~10、温度50~70℃条件下进行反应得到液固混合物b；
C、老化：将液固混合物b在温度80~90℃老化得到物料c；
D、后处理：将物料c用氨水洗涤3~5次获得Al(OH)3晶体，将Al(OH)3晶体经煅烧得到目标物改性铝基催化剂。
本发明所述的回收沸腾焙烧炉电收尘粉制备改性铝基催化剂的方法具体操作如下：
（1）沸腾焙烧炉电收尘粉置于碱性溶液中加热反应；
（2）将步骤（1）溶液固液分离后获得的第一滤液 脱除杂质；
（3）第一滤液中滴加酸液，控制pH=6-8，获得液固混合物；
（4）把步骤（3）获得的液固混合物在80-90℃下老化18-24h;
（5）用氨水洗涤3-5次，pH=8-10，获得氢氧化铝（Al(OH)3）晶体；
（6）在800-1100℃煅烧2-5h，制得铝基催化剂。
碱液可以是氢氧化钾（KOH）溶液、氢氧化钠（NaOH）溶液或者两者的混合溶液，碱浓度为10~25wt%。加热反应温度90~100℃，反应1-3h，液固比1.5~5：1。氨水的溶液与沉淀物的固液比为（9~15）：1，洗涤的温度为60~95℃，洗涤次数为3~5次。煅烧处理的温度为800~1100℃，所述煅烧处理的时间为2~5h。
本发明综合回收利用沸腾焙烧炉电收尘粉，转化为附加值高的铝基催化剂，在回收沸腾焙烧炉电收尘粉的同时得到了附加值高的铝基催化剂产品，还避免了沸腾焙烧炉电收尘粉对环境的污染的难题。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变换或替换，均属于本发明的保护范围。
本发明所述的回收沸腾焙烧炉电收尘粉制备改性铝基催化剂的方法包括主反应、沉淀反应、老化和后处理步骤，具体包括：
A、主反应：将沸腾焙烧炉电收尘粉置于碱性溶液中加热反应，经固液分离得到滤液a；
B、沉淀反应：在滤液a中滴加酸液且控制pH值为6~10、温度50~70℃条件下进行反应得到液固混合物b；
C、老化：将液固混合物b在温度80~90℃老化得到物料c；
D、后处理：将物料c用氨水洗涤3~5次获得Al(OH)3晶体，将Al(OH)3晶体经煅烧得到目标物改性铝基催化剂。
A步骤中所述的碱性溶液为氢氧化钾溶液和/或氢氧化钠溶液。
所述的碱性溶液的浓度为10~25wt%。
A步骤中所述的加热反应的温度为90~100℃，反应的时间为1~3h。
A步骤中碱性溶液和沸腾焙烧炉电收尘粉的液固体积比为（1.5~5）:1。
C步骤中老化的时间为18~24h。
D步骤中所述的洗涤须控制pH为8~10，温度为60~95℃。
D步骤中氨水和物料c的液固比为（9~15）：1。
D步骤中所述的煅烧的温度为800~1100℃。
D步骤中所述的煅烧的时间为2~5h。
下面以具体实施案例对本发明做进一步说明：
实施例1
取25%，300 mL的氢氧化钾溶液，溶解100 g的沸腾焙烧炉电收尘粉，把混合液放在90℃下加热反应1h；待冷却至室温，抽滤；去除溶液中杂质，向溶液中滴加酸液生成氢氧化铝沉淀，并保持pH= 7，待沉淀完成后，转移至85℃下老化20h，洗涤3次，洗涤过程中用少量的氨水调节并保持pH=9左右；干燥样品，1000℃下煅烧3h，制得铝基催化剂。
实施例2
取15%，400mL的氢氧化钾溶液，溶解100g的沸腾焙烧炉电收尘粉，把混合液放在95℃下加热反应2h；待冷却至室温，抽滤；去除溶液中杂质，向溶液中滴加酸液生成氢氧化铝沉淀，并保持pH=8，待沉淀完成后，转移至80℃下老化18h，洗涤4 次，洗涤过程中用少量的氨水调节并保持pH=8左右；干燥样品，放900℃下煅烧2h，制得铝基催化剂。
实施例3
取10%，200 mL的氢氧化钾溶液，溶解100g沸腾焙烧炉电收尘粉，把混合液放在100℃下加热反应1.5h；待冷却至室温，抽滤；去除溶液中杂质，向溶液中滴加酸液生成氢氧化铝沉淀，并保持pH= 10，待沉淀完成后，转移至90℃下老化24h，洗涤4次，洗涤过程中用少量的氨水调节并保持pH=8左右；干燥样品，放800℃下煅烧2.5h，制得铝基催化剂。

Claims (10)

1.一种回收沸腾焙烧炉电收尘粉制备改性铝基催化剂的方法，其特征在于所述的回收沸腾焙烧炉电收尘粉制备改性铝基催化剂的方法包括主反应、沉淀反应、老化和后处理步骤，具体包括：
A、主反应：将沸腾焙烧炉电收尘粉置于碱性溶液中加热反应，经固液分离得到滤液a；
B、沉淀反应：在滤液a中滴加酸液且控制pH值为6~10、温度50~70℃条件下进行反应得到液固混合物b；
C、老化：将液固混合物b在温度80~90℃老化得到物料c；
D、后处理：将物料c用氨水洗涤3~5次获得Al(OH)3晶体，将Al(OH)3晶体经煅烧得到目标物改性铝基催化剂。
2.根据权利要求1所述的回收沸腾焙烧炉电收尘粉制备改性铝基催化剂的方法，其特征在于A步骤中所述的碱性溶液为氢氧化钾溶液和/或氢氧化钠溶液。
3.根据权利要求1或2所述的回收沸腾焙烧炉电收尘粉制备改性铝基催化剂的方法，其特征在于所述的碱性溶液的浓度为10~25wt%。
4.根据权利要求1所述的回收沸腾焙烧炉电收尘粉制备改性铝基催化剂的方法，其特征在于A步骤中所述的加热反应的温度为90~100℃，反应的时间为1~3h。
5.根据权利要求1所述的回收沸腾焙烧炉电收尘粉制备改性铝基催化剂的方法，其特征在于A步骤中碱性溶液和沸腾焙烧炉电收尘粉的液固体积比为（1.5~5）:1。
6.根据权利要求1所述的回收沸腾焙烧炉电收尘粉制备改性铝基催化剂的方法，其特征在于C步骤中老化的时间为18~24h。
7.根据权利要求1所述的回收沸腾焙烧炉电收尘粉制备改性铝基催化剂的方法，其特征在于D步骤中所述的洗涤须控制pH为8~10，温度为60~95℃。
8.根据权利要求1所述的回收沸腾焙烧炉电收尘粉制备改性铝基催化剂的方法，其特征在于D步骤中氨水和物料c的液固比为（9~15）：1。
9.根据权利要求1所述的回收沸腾焙烧炉电收尘粉制备改性铝基催化剂的方法，其特征在于D步骤中所述的煅烧的温度为800~1100℃。
10.根据权利要求1所述的回收沸腾焙烧炉电收尘粉制备改性铝基催化剂的方法，其特征在于D步骤中所述的煅烧的时间为2~5h。
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