[发明专利]铁系催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种铁系催化剂，其特征在于，所述铁系催化剂包括：

活性成分，包括FeOOH；

结构助剂，包括氧化硅；

载体，包括干煤粉。

2.根据权利要求1所述的铁系催化剂，其特征在于，所述氧化硅中的Si与Fe的重量比为0.005～0.15，优选0.02～0.13，更优选0.05～0.1。

3.根据权利要求1所述的铁系催化剂，其特征在于，所述铁系催化剂中所述FeOOH重量百分含量以Fe计为3～30％，优选4～8.5％；所述氧化硅重量百分含量以Si计为0.1～5％，优选0.1～1％；所述干煤粉重量百分含量为30～90％，优选70～80％。

4.根据权利要求1所述的铁系催化剂，其特征在于，所述铁系催化剂还包括重量百分含量为2～10％的水。

5.根据权利要求1所述的铁系催化剂，其特征在于，所述铁系催化剂中干煤粉的粒径在200μm以下。

6.一种铁系催化剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

步骤S1，制备分散有Si的FeOOH浆液；

步骤S2，对所述FeOOH浆液进行过滤，得到滤饼和滤液；

步骤S3，将所述滤饼、干煤粉与去离子水混合形成前躯体浆液；

步骤S4，对所述前躯体浆液进行过滤，得到前躯体滤饼和滤液；以及

步骤S5，对所述前躯体滤饼进行干燥处理，得到所述铁系催化剂。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1包括：

步骤S11，制备含硅溶液和氨水的混合溶液；

步骤S12，将所述混合溶液与亚铁盐溶液并流进料形成反应液；

步骤S13，待所述混合溶液进料完成后使所述反应液进行氧化反应，得到所述分散有Si的FeOOH浆液。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述反应液中，Si与Fe的重量比为0.005～0.15，优选0.05～0.12。

9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述含硅溶液为硅溶胶或硅酸盐溶液，所述硅溶胶优选SiO₂粒径为3～10nm、pH值为9～12.5的硅溶胶，所述硅酸盐溶液优选为硅酸钾溶液或硅酸钠溶液，所述亚铁盐溶液为硫酸亚铁溶液或氯化亚铁溶液。

10.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述氨水中NH₃的重量百分含量为1～5％，优选1.5～2.5％。

11.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S12中所述亚铁盐溶液的进料时间为20～30min，所述反应液的pH值为6.8～7.2。

12.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S13包括：

向所述反应液中通入压缩空气，优选所述压缩空气的流速为0.5～1.5L/min；并控制所述反应液的反应温度为20～70℃，优选30～55℃，利用所述混合溶液控制所述反应液的pH值为5.5～8.0，优选6.0～7.5；持续反应20～180min，优选45～90min。

13.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S3包括：

将所述滤饼加入去离子水中，以300～1000r/min的转速打浆30～150min后形成混合浆料；

向所述混合浆料中加入煤粉，以300～1000r/min的搅拌速度搅拌30～180min形成所述前躯体浆液。

14.根据权利要求6或13所述的制备方法，其特征在于，所述前躯体浆液中Fe与所述干煤粉的重量比为0.04:1～0.4:1。

15.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S5包括：

步骤S51，将所述前躯体滤饼置于氮气气氛中进行干燥处理，得到干燥滤饼，优选所述干燥处理的温度为40～90℃，进一步优选50～80℃，优选时间为12～48h，进一步优选18～30h；

步骤S52，对所述干燥滤饼进行研磨处理，得到粒径在200μm以下的铁系催化剂。