本发明是一种低温高活性氨合成球形催化剂，是属化工技术领域，用于合成氨工业（氮肥、纯碱、硝酸等）。氨合成催化剂是氮肥厂的心脏。 国外已有添加铈来制造球形催化剂的专利，采用混料、熔炼、成块、破碎、过筛、加工成球的工艺路线。是把块状催化剂磨碎后再滚球，然后用特殊工艺固定成型，该法路线太长，不易工业化。催化剂内含有铈增加了成本，活性也不理想。
本发明是研制用一般的催化剂原料，简单的容易工业化的工艺，制取低温，高活性，耐热性好，抗毒性强的，球形的氨合成催化剂。该催化剂阻力小，活性好，成本低，生产工艺简单。
为了设计采用普通原料，熔体直接成球工艺制造低温高活性球形催化剂，必须进行一系列基础研究，了解各助剂在成球过程中的变化和对催化剂产品性能的影响。首先考察了成球过程中变化最多，影响最大的钾助剂;研究了催化剂中钾的溶出规律及水溶性钾对活性的一定影响，认识到水溶性钾的分布特点，决定适当提高钾含量以得到高活性，为了知道准确的量的界限，测定活性最优的含量范围。实验还证明了一个规律，钙助剂在成球过程中遇水接触所发生的化学和物理变化使催化剂强度降低，钙含量越高，强度越差。所以本发明在保证高活性的前提下将钙的含量取到较低的范围，这样也避免了钙含量太高对耐热性和抗毒性的不良影响。穆斯堡尔谱的研究判明助剂铝在球形催化剂中分布较传统的不规则催化剂更为均匀，则铝的作用发挥更充分，故铝含量不必很多，即可达到高的耐热性和抗毒性，本发明参照碱性助剂（K2O，CaO）的含量大小决定铝的适当含量范围，以达到低温高活性。经多次实验考核修改逐步达到比较完善。
本发明采用精选地磁铁矿砂（Fe3O4，含SiO2＜0.4%）为主要原料，氧化铝（Al2O3，工业一级，纯度＞98.5%），硝酸钾（KNO3，工业一级，纯度＞99%），碳酸钙（CaCO3，天然石灰石或工业一级，纯度＞98%）为辅助原料。按一定配比进行熔炼，再用纯铁（08号钢）调节铁比（Fe++/Fe+++）控制熔炼终点。由于工艺的特点，催化剂在成球过程中要与水接触，钾不可避免地要部分流失，配料时应该较化学组成多加硝酸钾0.2-0.3%（按催化剂原料总重量计）
本发明催化剂外形近园球、灰黑色，堆密度2.6-2.9公斤/升，粒度分2.2-3.3;3.3-4.0;4.0-4.7;4.7-6.7;6.7-9.4毫米等。还原后堆密度2.2公斤/升，比表面9.5米2/克，最可几半径150埃，单颗粒抗碎强度2.2-4.0毫米≥20公斤/颗，4.0-9.4毫米≥30公斤/颗，9.5米高处下落冲击在钢板上的颗粒完整度＞96%。形状因子2.2-4.0毫米≥0.90，4.0-9.4毫米≥0.82。
本发明催化剂的活性在压力300大气压，空速3×104小时-1，氮氢比1∶3，催化剂样品粒度1-1.4毫米，425℃反应塔出口气体中氨含量≥23.0%，在500℃耐热20小时，425℃氨含量≥22.5%。
例1.用流体分散法工艺制造低温高活性氨合成球形催化剂的化学组成如下：
总铁67.42%，铁比0.74、Al2O32.0%，K2O1.08%，CaO1.06%，SiO20.38%，其它杂质合格。
经四川化工厂和浙江化工学院测定不同温度的活性数据（压力300大气压，空速3×104小时-1，破碎粒度1-1.4毫米）：
例2.用机械分散法工艺制造低温高活性球形催化剂的化学组成如下：
总铁69.97%，铁比0.66，Al2O32.31%，K2O1.09%，CaO1.01%，SiO20.32%。其它杂质合格。经南京化学工业公司研究院测定活性如下（压力300大气压，空速3×104小时-1，破碎粒度1-1.4毫米）：
本发明的突出优点是：采用普通原料，简单的生产工艺，制造阻力特小的高强度的球形催化剂，该催化剂具有低温催化剂的高活性的特点，且有突出的耐热性和良好的抗毒性，具有较宽的使用温度和易还原性能。用于合成氨工业可提高生产能力10%，生产每吨合成氨能节省电耗15度以上。