[发明专利]一种稀土尾矿脱硝催化剂的制备方法

说明书

本发明提供了一种稀土尾矿脱硝催化剂的制备方法，该方法采用机械力‑波或机械力‑酸‑微波联合活化的制备方式，使稀土尾矿催化剂的制备过程更加效、简便，极大地缩短了稀土尾矿催化剂的制备时间与制备成本，实现了稀尾矿的高值化和资源化利用，减少了环境污染，更好地服务于地方发展。

技术领域

本发明涉及催化剂制备技术领域，尤其涉及一种稀土尾矿脱硝催化剂的制备方法。

背景技术

白云鄂博矿是当今世界上已发现的最大的铁-稀土-铌多金属矿床，蕴含丰富的稀土、铌、钍、萤石、铁等有价资源，稀土矿物主要以氟碳铈矿和独居石为主，铁矿物以赤铁矿和假象赤铁矿为主，钙矿物主要以萤石为主，脉石矿物主要以钠辉石、钠闪石和石英为主，是天然的复合金属氧化物。常规选矿模式是原矿选铁得到铁精矿，选铁后的尾矿选稀土得到稀土精矿，选完稀土后的矿称为稀土尾矿。由于白云鄂博矿“贫、细、杂、多、共伴生”的特点以及开采和选矿技术的限制，常规选矿过程不可避免的产生大量尾矿，并被堆积到尾矿库，而尾矿中仍然存在有品位的矿石和具有潜在价值的稀土、铁、锰等共伴生矿物资源。并且由于尾矿资源存量大、占地面积广、污染范围广且综合利用不足，还造成了严重的资源浪费和环境污染等问题。

NO_x是主要的空气污染物之一，对人体健康及环境造成了严重影响，随着我国经济的快速发展，NO_x的排放量也在逐年增加，如不采取有效的控制措施，预计到2030年，我国NO_x的排放量将达到4296万吨。另外，随着环保要求的提高，我国对烟气中NO_x的排放标准逐渐提高，我国2018年的超低排放指标要求烧结烟气中NO_x的排放限值为50mg/m³，由此可知，我国NO_x排放控制的形式非常严峻。

SCR脱硝技术是目前控制NOx排放比较成熟的技术。现有技术中的催化剂虽然具有脱硝活性高，温度窗口宽等优点，但仍存在催化剂原料和制备成本高、工序复杂和化学药剂用量大等问题。而目前关于白云鄂博尾矿制备脱硝催化剂的研究较少。中国专利CN109821545 A公开了一种稀土尾矿/精矿制备脱硝催化剂的方法，首先向稀土尾矿与精矿的混合物中添加抑制剂和捕收剂后浮选，并向浮选后的剩余物中添加NaCO3和Ca(OH)2并煅烧，然后用盐酸和柠檬酸混合液浸渍并过滤晒干后得到成品催化剂。中国专利CN109821522 A公开了一种稀土尾矿深加工制备催化剂的方法，以白云鄂博稀土尾矿为原料，首先经弱磁选后，得到铁精矿和选铁尾矿，向选铁尾矿中添加抑制剂和捕收剂回收萤石后，向剩余物中添加铝源后煅烧得到催化剂。中国专利CN 109821523 A公开了一种稀土尾矿基SCR催化剂的制备方法，以白云鄂博稀土尾矿为原料，经弱磁选和强磁选后得到磁选尾矿，向磁选尾矿中添加铝源后煅烧得到催化剂。中国专利CN 109174918 A公开了一种微波活化高炉渣的方法，借助微波快速加热的特点，实现了较短时间内处理高炉渣、铵盐和催化剂混合物，活化高炉渣中钙镁离子，大幅降低提纯能耗、提高效率。中国专利CN 109534698 A公开了一种利用菱镁矿微波活化制备高活性氧化镁的方法，该方法提出微波处理菱镁矿的水化产物氢氧化镁料浆，同时完成活化和热分解过程，节省工序，提高生产效率。中国专利(CN107497266 A公开了一种微波活化过氧化物喷淋诱导自由基的VOCs脱除方法及系统，借助微波活化可磁性分离催化剂在微波喷淋反应器中活化过氧化物产生羟基和硫酸根自由基的特点，实现了VOCs无二次污染的100％脱除。中国专利CN 108264279 A公开了一种以赤泥、粉煤灰为原材料制备多孔粒状复合材料的方法，微波加热实现了赤泥和粉煤灰中的部分金属氧化物与氧化硅等反应的同时燃尽粉煤灰的未燃尽碳，增大颗粒比表面积和生成孔隙结构。在机械力活化过程中加入酸活化，两者相互促进，配合微波活化，更易实现快速、高效活化稀土尾矿。

发明内容

本发明的目的是提供一种稀土尾矿脱硝催化剂的制备方法，该方法通过机械力-微波或机械力-微波-酸联合活化，完成了稀土尾矿中活性矿物的快速、高质量活化，实现了降低矿物脱硝催化剂的制备成本、简化制备工艺、缩短制备时间的目的，所述机械力-微波稀土尾矿脱硝催化剂的制备方法，包括以下步骤：