[发明专利]一种高炉除尘灰制备的用于工业合成氨的熔铁催化剂

说明书

技术领域

本发明专利涉及环保技术领域，具体涉及一种高炉除尘灰制备的用于工业合成氨的熔铁催化剂。

背景技术

合成氨是化学工业的基础，也是我国化学工业发展的重要先驱。合成氨的用途十分广泛，其中80%左右的氨用来制造化学肥料，主要包括硫酸铵、尿素、碳酸氢铵等化肥，对于农业生产有重大的意义。合成氨也是一种重要的工业原料，主要用于生产硝酸、纯碱以及其他含氮的无机盐。

高炉除尘灰是高炉排放的烟气经布袋除尘器等除尘设备收集的固体废弃物，是一种有利用价值的含铁废渣。

当前，高炉除尘灰的利用仅限于磁选提铁或浮选提碳,利用价值不高。随着我国钢铁工业的飞速发展,对钢铁生产过程中产生的高炉除尘灰提出了新的开发利用的需求,所以近年来对高炉除尘灰的回收与利用已成为业内研究的热点。

发明内容

为了解决高炉除尘灰资源化处置问题，本发明提供了一种以高炉除尘灰为原料制备的工业合成氨的熔铁催化剂。

本发明利用高炉除尘灰制备工业合成氨熔铁催化剂，将促进剂与高炉除尘灰和铁粉混合，送到电阻炉熔融，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；促进剂的组成为：氧化钴0.1~0.5g，氧化铝0.1~3.0g，氧化钾0.1~1.0 g。

利用高炉除尘灰制备工业合成氨熔铁催化剂，不仅可以提高回收效益，而且有效开辟出将高炉除尘灰减量化、资源化的新途径。工业合成氨熔铁催化剂以高炉除尘灰为主要原料，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

将高炉除尘灰100g，铁粉10g，氧化钴0.1g，氧化铝0.1g，氧化钾0.10g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

将高炉除尘灰100g，铁粉20g，氧化钴0.2g，氧化铝1.5g，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

将高炉除尘灰100g，铁粉30g，氧化钴0.5g，氧化铝3.0g，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。