[发明专利]一种铝土矿的活化方法、铝土矿催化剂及其制备方法

说明书

本发明涉及铝土矿活化领域，具体涉及一种铝土矿的活化方法，包括如下步骤：用有机酸对铝土矿进行酸处理，并搅拌活化，再经干燥、焙烧后得到活化的铝土矿；其中，所述有机酸具有在溶液中发生电离，且电离出的阴离子呈现多齿螯合性质以桥联金属阳离子形成螯合物的特性。本发明还提供了一种利用上述方法制备的铝土矿催化剂及其制备方法。本发明提供的方法能够充分解离铝土矿中的铁矿物，提高铝土矿的催化性能。

技术领域

本发明涉及铝土矿活化领域，具体涉及一种铝土矿的活化方法、铝土矿催化剂及其制备方法。

背景技术

我国铝土矿资源丰富，铝土矿是生产金属铝和高铝耐火材料或硅酸铝耐火纤维的主要原料。铝土矿是由一些层状结构的颗粒组成，经水热、焙烧热处理或辅以适当添加剂进行改性，可以制备出高比表面积、较大孔容的活性铝土矿，活性铝土矿具备稳定性好及价格相对较低的优势，常常被用于催化剂领域。

铝土矿中含有硅铝酸盐，机械强度高，具有天然形成的比较规则的孔结构。同时含有含量较高的含铁矿物，是潜在的催化活性相。但铝土矿中的含铁矿物与一水硬铝石较规则的毗邻镶嵌，呈细脉状或包裹鳞状层圈，这种镶嵌的铁质解离困难，晶粒较大，作为催化剂使用时往往不能被充分活化。

中国专利文献(CN105032497A)公开了一种一氧化碳变换催化剂载体、基于载体的催化剂及制备方法，催化剂载体的原料组分包括改性铝土矿5-15重量份、氧化铝或拟薄水铝石40-60重量份、氧化镁或氢氧化镁20-40重量份，所述改性铝土矿采用如下方法制备：先对天然铝土矿进行酸处理，再用蒸馏水洗涤至洗涤液呈中性，经过滤、干燥即得所述改性铝土矿，所述酸处理采用酸为硝酸、磷酸、硼酸中的一种或者几种的混合物。即采用无机酸对铝土矿进行酸处理，利用无机酸中的氢离子与铝土矿物中所含的铁阳离子发生置换，这样NO₃^-、PO₃^3-、BO₃^3-以及Cl^-就会以杂质的形式存在于最终的产品中，造成环境污染；另一方面，即使使用较大浓度的无机酸，无机酸对铝土矿中的铁质解离程度仍然有限，且溶解的铁质分散性不好，改性铝土矿的孔容孔径较小导致反应物分子扩散存在位阻，催化效率较低；使用无机酸还会破坏铝土矿的原有结构，影响铝土矿的后期应用。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有铝土矿的活化过程中铝土矿中镶嵌的铁矿物解离困难，铝土矿不能充分发挥催化性能的缺陷，提供一种能够充分解离铝土矿中的铁矿物，提高铝土矿的催化性能的铝土矿的活化方法。

一种铝土矿的活化方法，包括如下步骤：

用有机酸对铝土矿进行酸处理，并搅拌活化，再经干燥、焙烧后得到活化的铝土矿；

其中，所述有机酸具有在溶液中发生电离，且电离出的阴离子呈现多齿螯合性质以桥联金属阳离子形成螯合物的特性。

所述的铝土矿的活化方法中，所述有机酸为丙二酸、柠檬酸、醋酸和乳酸中的一种或几种的混合物，所述有机酸优选为丙二酸。

所述的铝土矿的活化方法中，所述搅拌活化的温度为75～90℃，搅拌活化的时间为0.5～1.5h。

所述的铝土矿的活化方法中，所述有机酸与所述铝土矿的液固体积比为1.2～3:1，所述有机酸的浓度为0.2～0.9mol/L。

所述的铝土矿的活化方法中，所述干燥的温度为80～100℃，时间为9～12h，所述焙烧的温度为300～550℃，时间为1～3.5h。

所述的铝土矿的活化方法中，在搅拌活化后还包括向酸处理后的混合物中加入含铝基粘结剂、扩孔剂和酸性调变剂中的一种或几种进行混合打浆。

所述的铝土矿的活化方法中，所述含铝基粘结剂为胶溶拟薄水铝石和/或氧化铝溶胶；