[发明专利]一种高炉渣颗粒负载催化剂制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高炉渣颗粒负载催化剂制备方法，属于高炉炉渣处理方法和设备技术领域。

背景技术

高炉渣是冶炼生铁时从高炉中排出的废物，当炉温达到1400～1600℃时，炉料熔融，矿石中的脉石、焦炭中的灰分和助溶剂和其他不能进入生铁中的杂质形成以硅酸盐和铝酸盐为主浮在铁水上面的熔渣，可分为炼钢生铁渣、铸造生铁渣、锰铁矿渣等。

据统计每炼出1t生铁大概产生300～350kg高炉渣，按照我国年生产铁年产量46994万t计算，产渣量高达14000万t，因此做好高炉渣的回收和综合利用，是非要重要的事情。目前高炉溶渣可采用各种工艺加工成下列各种材料。我国通常是把高炉渣加工成水渣、矿渣碎石、膨胀矿渣和矿渣珠等。但是处理的过程中往往会耗费大量的人力、物力，而且处理时费用特别昂贵，制成的水渣、矿渣碎石、膨胀矿渣和矿渣珠也不符合使用标准，对其造成了严重的资源浪费。

 发明内容

本发明主要解决的技术问题：针对目前高炉渣在回收和综合利用的过程中往往会耗费大量的人力，物力、生产处理时费用特别昂贵、制成后的各种渣石有的不符合使用标准，造成了严重的资源浪费的弊端，提供了一种高炉渣颗粒负载催化剂制备方法，该方法将高炉渣制备成催化剂，操作简单易行，生产过程中对于环境没有任何危害，且对于发电厂的锅炉烟雾中氮氧化物有着显著的去除效果，因此高效地利用了高炉渣废弃资源。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

（1）取200～400g高炉渣，放入超微粉碎机中进行粉碎，再将其放入容器中，加入80～150mL质量分数为35％的盐酸溶液，搅拌20～35min，过滤并用去离子水冲洗；

（2）将过滤后的颗粒放入干燥炉中干燥，取出干燥后的颗粒放入熔炼炉中，温度调至1500～1700℃，直至颗粒全部融化；

（3）用温度为3～10℃并储存在压力为8MPa容器中的氢气，对熔融的高炉渣颗粒进行快速冷却，并将其放入粉碎机中，粉碎成粒径5～10mm的颗粒；

（4）将粉碎后的颗粒倒入容器中，向其中加入20～30ml质量浓度为0.5mol/L硫酸镍溶液、20～30g十二烷基苯磺酸钠和50～60mL无水乙醇混合搅拌均匀； （5）再取3～4g十二水硫酸铝钾缓慢加入上述混合液中，并且用质量分数为35％的盐酸溶液将混合液的pH调节为3～5，加热30～45min，趁热过滤； （6）将过滤后的固体用去离子水洗涤，再放入温度为80～120℃焙烧炉中焙烧，焙烧30～60min后将其取出，研磨成40～60目的颗粒即可。

高炉渣主要由CaO、SiO₂、Al₂O₃组成，通过将高炉渣粉碎成颗粒物，向其中加入盐酸溶液，去除CaO，同时增加颗粒物的表面积；再将其熔融，使用高压冷氢快速冷却，去除高炉渣中的含硫物质，同时形成微孔结构；再对其进行改性，使其对重金属物质具有吸附和分解作用，同时使用Al₂O₃消除水中的酸碱物质。

本发明的有益效果是：

（1）节约了生产过程中产生的各种昂贵费用以及大量耗费的人力、物力；

（2）对于发电厂的锅炉烟雾中氮氧化物可以进行有效的吸附和消除，吸附性比较大，更加高效地利用了高炉渣废弃资源；

（3）操作简单易行，对于环境也比较友好，不会产生任何二次污染问题。

具体实施方式

首先取200～400g高炉渣，放入超微粉碎机中进行粉碎，再将其放入容器中，加入80～150mL质量分数为35％的盐酸溶液，搅拌20～35min，过滤并用去离子水冲洗；然后将过滤后的颗粒放入干燥炉中干燥，取出干燥后的颗粒放入熔炼炉中，温度调至1500～1700℃，直至颗粒全部融化；接下来用温度为3～10℃并储存在压力为8MPa容器中的氢气，对熔融的高炉渣颗粒进行快速冷却，并将其放入粉碎机中，粉碎成粒径5～10mm的颗粒；随后将粉碎后的颗粒倒入容器中，向其中加入20～30ml质量浓度为0.5mol/L硫酸镍溶液、20～30g十二烷基苯磺酸钠和50～60mL无水乙醇混合搅拌均匀；再取3～4g十二水硫酸铝钾缓慢加入上述混合液中，并且用质量分数为35％的盐酸溶液将混合液的pH调节为3～5，加热30～45min，趁热过滤；最后将过滤后的固体用去离子水洗涤，再放入温度为80～120℃焙烧炉中焙烧，焙烧30～60min后将其取出，研磨成40～60目的颗粒即可。