一种硫酸渣制备的用于工业合成氨的熔铁催化剂.pdf

1、(10)申请公布号 CN 103933985 A (43)申请公布日 2014.07.23 C N 1 0 3 9 3 3 9 8 5 A (21)申请号 201310018770.4 (22)申请日 2013.01.18 B01J 23/78(2006.01) (71)申请人济南大学 地址 250022 山东省济南市市中区济微路 106号 (72)发明人于衍真 冯岩 王娟婷 谭娟 李妙婉 周玉兴 张华东 范丽莎 (54) 发明名称 一种硫酸渣制备的用于工业合成氨的熔铁催 化剂 (57) 摘要 本发明专利涉及环保技术领域，具体涉及一 种硫酸渣制备的用于工业合成氨的熔铁催化剂。 该催化剂以铁的氧

2、化物Fe 3 O 4 为主要成分，氧化 钾和氧化铝为促进剂，催化剂中二价铁与三价铁 比值控制在0.450.60，该催化剂由熔融法制备。 该发明利用硫酸渣制备工业合成氨熔铁催化剂， 不仅可以充分提取硫酸渣中的活性成分，而且还 为当前硫酸渣资源化处理和综合利用提供了新途 径。工业合成氨熔铁催化剂以硫酸渣为主要原料， 不仅产品性能达到行业优等品标准，而且使硫酸 渣得到有效利用和妥善处理，符合当前国家“循环 经济，节能减排”的政策。 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书2页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书2页 (10)申请公布号 CN 10

3、3933985 A CN 103933985 A 1/1页 2 1.一种硫酸渣制备的用于工业合成氨的熔铁催化剂，其特征在于，该催化剂的主要化 学成分是Fe 3 O 4 ， R=Fe 2+ /Fe 3+ 一般在0.450.60。 2.权利要求1所述的熔铁催化剂，其特征在于，所述的催化剂采用化工废渣硫酸渣为 原料，并添加促进剂制备而得，促进剂可以是氧化铝和氧化钾。 权 利 要 求 书CN 103933985 A 1/2页 3 一种硫酸渣制备的用于工业合成氨的熔铁催化剂 技术领域 0001 本发明专利涉及环保技术领域，具体涉及一种硫酸渣制备的用于工业合成氨的熔 铁催化剂。 背景技术 0002 合成氨

4、是很重要的化工原料，主要用来生产化肥、铵盐、硝酸、纯碱等。作为化学工 业的支柱产业之一，合成氨工业在国民经济中占有重要地位，与此同时合成氨也是一个高 能耗、低效益的产业。因而，催化剂的研究将对降低能耗，提高经济效益产生巨大影响。 0003 硫酸渣作为炼铁等原料已有一百多年历史，目前在一些国家硫酸渣几乎全部利用 起来了。中国每年排放300多万吨,只利用了100万吨左右,其余都排入环境，堆积则侵 占农田，污染土地；排入江河则污染水体。 0004 以硫酸渣为原料制备工业合成氨熔铁催化剂，技术难度不大，投产后见效比较快， 不仅有较好的经济效益，且对消除污染与保护环境起到很好的作用，也为我国循环经济开

5、辟了一条新的途径。 发明内容 0005 为了解决硫酸渣资源化处置问题，本发明提供了一种以硫酸渣为原料制备的工业 合成氨的熔铁催化剂。 0006 本发明利用硫酸渣制备工业合成氨熔铁催化剂，将促进剂与硫酸渣和铁粉混合， 送到电阻炉熔融，控制熔融温度16001800，熔融过程中加入的以调节二价铁、三价铁的 比例；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Fe 3 O 4 ， R=Fe 2+ /Fe 3+ 一般 在0.450.60。铁粉的量为525g。促进剂的组成为：氧化铝0.10.5g，氧化钾0.11.0 g

6、。 0007 利用硫酸渣制备工业合成氨熔铁催化剂，不仅可以充分提取硫酸渣中的活性成 分，而且还为当前硫酸渣资源化处理和综合利用提供了新途径。工业合成氨熔铁催化剂以 硫酸渣为主要原料，不仅产品性能达到行业优等品标准，而且使硫酸渣得到有效利用和妥 善处理，符合当前国家“循环经济，节能减排”的政策。 具体实施方式 0008 实施例一 将硫酸渣100g，铁粉5g，氧化铝0.1g，氧化钾0.1g混合均匀后，装入电阻炉中熔融，熔 融温度控制在1600，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=Fe

7、 2+ /Fe 3+ =0.45。 0009 实施例二 将硫酸渣100g，铁粉15g，氧化铝0.3g，氧化钾0.5g混合均匀后，装入电阻炉中熔融，熔 说 明 书CN 103933985 A 2/2页 4 融温度控制在1700，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=Fe 2+ /Fe 3+ =0.51。 0010 实施例三 将硫酸渣100g，铁粉25g，氧化铝0.5g，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=Fe 2+ /Fe 3+ =0.60。 说 明 书CN 103933985 A