一種氧化鐵皮制備的用于工業(yè)合成氨的熔鐵催化劑的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及環(huán)保【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種氧化鐵皮制備的用于工業(yè)合成氨的熔鐵催化劑。該催化劑以鐵的氧化物Fe3O4為主要成分，以氧化鉀和氧化鋁為促進(jìn)劑，催化劑中二價(jià)鐵與三價(jià)鐵比值控制在0.47~0.57，該催化劑由熔融法制備。該發(fā)明以氧化鐵皮為原料制備工業(yè)合成氨熔鐵催化劑，開(kāi)辟了氧化鐵皮應(yīng)用的新途徑，最大限度地回收利用工業(yè)廢棄物，提高了氧化鐵皮的綜合利用水平，有利于我國(guó)工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，對(duì)于我國(guó)實(shí)現(xiàn)固體廢棄物“無(wú)害化，減量化，資源化”具有現(xiàn)實(shí)意義。
【專利說(shuō)明】一種氧化鐵皮制備的用于工業(yè)合成氨的熔鐵催化劑
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明專利涉及環(huán)保【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種氧化鐵皮制備的用于工業(yè)合成氨的熔鐵催化劑。
【背景技術(shù)】
[0002]合成氨是重要的化工原料，主要用來(lái)生產(chǎn)化肥、硝酸等，合成氨工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位，與此同時(shí)合成氨也是一個(gè)大噸位、高能耗、低效益的產(chǎn)業(yè)。因而，催化劑的研究將對(duì)降低能耗，提高經(jīng)濟(jì)效益產(chǎn)生巨大的影響。
[0003]氧化鐵皮是在鋼材鍛造和熱軋熱加工時(shí)，由于鋼鐵和空氣中氧的反應(yīng)形成的。如果對(duì)這些資源合理利用，可以降低生產(chǎn)成本，同時(shí)可以起到環(huán)保節(jié)能作用。氧化鐵皮的主要成分是 Fe2O3' Fe3O4 和 FeO0
[0004]以氧化鐵皮為原料制備工業(yè)合成氨熔鐵催化劑，開(kāi)辟了氧化鐵皮應(yīng)用的新途徑，最大限度地回收利用工 業(yè)廢棄物，提高氧化鐵皮的綜合利用水平，有利于工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決氧化鐵皮資源化處置問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種以氧化鐵皮為原料制備的工業(yè)合成氨的熔鐵催化劑。
[0006]本發(fā)明利用氧化鐵皮制備工業(yè)合成氨熔鐵催化劑，將促進(jìn)劑與氧化鐵皮和鐵粉混合，送到電阻爐熔融，控制熔融溫度140(T2000°C，熔融結(jié)束時(shí)將液態(tài)熔料放入冷卻槽，快速冷卻到100°C以下，進(jìn)一步冷卻至室溫；然后經(jīng)破碎、球磨和篩分工藝，最終制得的催化劑其主要化學(xué)成分是Fe3O4, R=Fe2VFe3+ 一般在0.47、.57。鐵粉的的量l(T20g，促進(jìn)劑的組成為:氧化招ο.ι.0g,氧化鉀ο.ι.0 go
[0007]利用氧化鐵皮制備工業(yè)合成氨熔鐵催化劑，實(shí)現(xiàn)了鋼鐵工業(yè)固體廢棄物的資源化處理和綜合利用，有效推動(dòng)鋼鐵工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)于我國(guó)實(shí)現(xiàn)固體廢棄物“無(wú)害化，減量化，資源化”具有現(xiàn)實(shí)意義。
【具體實(shí)施方式】
[0008]實(shí)施例一
將氧化鐵皮100g，鐵粉10g，氧化鋁0.10g，氧化鉀0.1Og混合均勻后，裝入電阻爐中熔融，熔融溫度控制在1400°c，熔融結(jié)束時(shí)將液態(tài)熔料放入冷卻槽，快速冷卻到100°C以下，進(jìn)一步冷卻至室溫，冷卻后熔塊經(jīng)破碎、球磨和篩分，得催化劑產(chǎn)品。制備的催化劑最終成分控制為:R=Fe2+/Fe3+=0.47。
[0009]實(shí)施例二
將氧化鐵皮100g，鐵粉15g，氧化鋁0.5g，氧化鉀0.5g混合均勻后，裝入電阻爐中熔融，熔融溫度控制在1800°C，熔融結(jié)束時(shí)將液態(tài)熔料放入冷卻槽，快速冷卻到100°C以下，進(jìn)一步冷卻至室溫，冷卻后熔塊經(jīng)破碎、球磨和篩分，得催化劑產(chǎn)品。制備的催化劑最終成分控制為:R=Fe2+/Fe3+=0.51。
[0010]實(shí)施例三
將氧化鐵皮100g，鐵粉20g，氧化鋁1.0g，氧化鉀1.0g混合均勻后，裝入電阻爐中熔融，熔融溫度控制在2000°C，熔融結(jié)束時(shí)將液態(tài)熔料放入冷卻槽，快速冷卻到100°C以下，進(jìn)一步冷卻至室溫，冷卻后熔塊經(jīng)破碎、球磨和篩分，得催化劑產(chǎn)品。制備的催化劑最終成分控制為:R=Fe2VFe3+=0.57。
【權(quán)利要求】
1.一種氧化鐵皮制備的用于工業(yè)合成氨的熔鐵催化劑，其特征在于，該催化劑的主要化學(xué)成分是 Fe3O4, R=Fe2VFe3+ 一般在 0.47?0.57。
2.權(quán)利要求1所述的熔鐵催化劑，其特征在于，所述的催化劑采用工業(yè)廢棄物氧化鐵皮為原料，并添加促進(jìn)劑制備而得，促進(jìn)劑可以是氧化鋁和氧化鉀。
【文檔編號(hào)】C01C1/04GK103933987SQ201310018813
【公開(kāi)日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2013年1月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月18日
【發(fā)明者】于衍真, 王娟婷, 馮巖, 譚娟, 張華東, 范麗莎, 李妙婉, 周玉興 申請(qǐng)人:濟(jì)南大學(xué)