[發明專利]一種高爐渣顆粒負載催化劑制備方法

在審

• 申請號: 201510433296.0
• 申請日: 2015-07-22
• 公開（公告）號: CN104998695A
• 公開（公告）日: 2015-10-28
• 發明（設計）人: 雷春生;張帆
• 申請（專利權）人: 常州亞環環保科技有限公司
• 主分類號: B01J35/10
• 分類號: B01J35/10;B01J35/02;B01J23/755;B01D53/86;B01D53/56
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技術領域

本發明涉及一種高爐渣顆粒負載催化劑制備方法，屬于高爐爐渣處理方法和設備技術領域。

背景技術

高爐渣是冶煉生鐵時從高爐中排出的廢物，當爐溫達到1400～1600℃時，爐料熔融，礦石中的脈石、焦炭中的灰分和助溶劑和其他不能進入生鐵中的雜質形成以硅酸鹽和鋁酸鹽為主浮在鐵水上面的熔渣，可分為煉鋼生鐵渣、鑄造生鐵渣、錳鐵礦渣等。

據統計每煉出1t生鐵大概產生300～350kg高爐渣，按照我國年生產鐵年產量46994萬t計算，產渣量高達14000萬t，因此做好高爐渣的回收和綜合利用，是非要重要的事情。目前高爐溶渣可采用各種工藝加工成下列各種材料。我國通常是把高爐渣加工成水渣、礦渣碎石、膨脹礦渣和礦渣珠等。但是處理的過程中往往會耗費大量的人力、物力，而且處理時費用特別昂貴，制成的水渣、礦渣碎石、膨脹礦渣和礦渣珠也不符合使用標準，對其造成了嚴重的資源浪費。

?發明內容

本發明主要解決的技術問題：針對目前高爐渣在回收和綜合利用的過程中往往會耗費大量的人力，物力、生產處理時費用特別昂貴、制成后的各種渣石有的不符合使用標準，造成了嚴重的資源浪費的弊端，提供了一種高爐渣顆粒負載催化劑制備方法，該方法將高爐渣制備成催化劑，操作簡單易行，生產過程中對于環境沒有任何危害，且對于發電廠的鍋爐煙霧中氮氧化物有著顯著的去除效果，因此高效地利用了高爐渣廢棄資源。

為了解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：

（1）取200～400g高爐渣，放入超微粉碎機中進行粉碎，再將其放入容器中，加入80～150mL質量分數為35％的鹽酸溶液，攪拌20～35min，過濾并用去離子水沖洗；

（2）將過濾后的顆粒放入干燥爐中干燥，取出干燥后的顆粒放入熔煉爐中，溫度調至1500～1700℃，直至顆粒全部融化；

（3）用溫度為3～10℃并儲存在壓力為8MPa容器中的氫氣，對熔融的高爐渣顆粒進行快速冷卻，并將其放入粉碎機中，粉碎成粒徑5～10mm的顆粒；

（4）將粉碎后的顆粒倒入容器中，向其中加入20～30ml質量濃度為0.5mol/L硫酸鎳溶液、20～30g十二烷基苯磺酸鈉和50～60mL無水乙醇混合攪拌均勻；?（5）再取3～4g十二水硫酸鋁鉀緩慢加入上述混合液中，并且用質量分數為35％的鹽酸溶液將混合液的pH調節為3～5，加熱30～45min，趁熱過濾；?（6）將過濾后的固體用去離子水洗滌，再放入溫度為80～120℃焙燒爐中焙燒，焙燒30～60min后將其取出，研磨成40～60目的顆粒即可。

高爐渣主要由CaO、SiO₂、Al₂O₃組成，通過將高爐渣粉碎成顆粒物，向其中加入鹽酸溶液，去除CaO，同時增加顆粒物的表面積；再將其熔融，使用高壓冷氫快速冷卻，去除高爐渣中的含硫物質，同時形成微孔結構；再對其進行改性，使其對重金屬物質具有吸附和分解作用，同時使用Al₂O₃消除水中的酸堿物質。

本發明的有益效果是：

（1）節約了生產過程中產生的各種昂貴費用以及大量耗費的人力、物力；

（2）對于發電廠的鍋爐煙霧中氮氧化物可以進行有效的吸附和消除，吸附性比較大，更加高效地利用了高爐渣廢棄資源；

（3）操作簡單易行，對于環境也比較友好，不會產生任何二次污染問題。

具體實施方式

首先取200～400g高爐渣，放入超微粉碎機中進行粉碎，再將其放入容器中，加入80～150mL質量分數為35％的鹽酸溶液，攪拌20～35min，過濾并用去離子水沖洗；然后將過濾后的顆粒放入干燥爐中干燥，取出干燥后的顆粒放入熔煉爐中，溫度調至1500～1700℃，直至顆粒全部融化；接下來用溫度為3～10℃并儲存在壓力為8MPa容器中的氫氣，對熔融的高爐渣顆粒進行快速冷卻，并將其放入粉碎機中，粉碎成粒徑5～10mm的顆粒；隨后將粉碎后的顆粒倒入容器中，向其中加入20～30ml質量濃度為0.5mol/L硫酸鎳溶液、20～30g十二烷基苯磺酸鈉和50～60mL無水乙醇混合攪拌均勻；再取3～4g十二水硫酸鋁鉀緩慢加入上述混合液中，并且用質量分數為35％的鹽酸溶液將混合液的pH調節為3～5，加熱30～45min，趁熱過濾；最后將過濾后的固體用去離子水洗滌，再放入溫度為80～120℃焙燒爐中焙燒，焙燒30～60min后將其取出，研磨成40～60目的顆粒即可。