[发明专利]一种含铁天然矿石负载镍的甲烷化催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种含铁天然矿石负载镍甲烷化催化剂，该催化剂的载体为含铁天然矿石的成型体的预煅烧物，该催化剂中所负载的镍的含量以氧化镍质量百分比计为2-15％，催化剂中镍和铁的原子比在0.03:1到20:1之间。

2.如权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述催化剂经气体体积组成为20％H₂和80％N₂，空速10000h^-1的还原气在500℃下还原2h后，催化剂中金属态镍和金属态铁的原子比在1:1到5:1之间。

3.如权利要求2所述的催化剂，其特征在于，所述的成型体由质量分率为40-90％的含铁天然矿石粉体、5-30％的铝酸盐水泥粉体、0-10％的石墨或炭粉体和5-20％的去离子水经混合、成型、养护得到，成型体的形状是条形、圆柱型、三叶草形、蜂窝形。

4.如权利要求3所述的催化剂，其特征在于，所述的含铁天然矿石粉体是由经500-1300℃煅烧1-5h的含铁天然矿石粉碎至直径小于75μm得到。

5.如权利要求4所述的催化剂，其特征在于，所述的含铁天然矿石是橄榄石、磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿、硫化镍矿或红土镍矿，或它们的两种或两种以上的混合物。

6.如权利要求1-5任一项所述的催化剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)将所述含铁天然矿石或经500-1300℃预煅烧1-5h的含铁天然矿石粉碎至直径小于75μm，然后与直径小于75μm的铝酸盐水泥粉末、直径小于10μm的石墨或炭粉末混合，加去离子水搅拌，成型，养护，制得成型体，成型体的质量百分比组成为40-90％的含铁天然矿石粉体、5-30％的铝酸盐水泥粉体、0-10％的石墨或炭粉体和5-20％的去离子水；

(2)所得成型体在500-1300℃下煅烧1-5h，冷却至室温，得到成型载体；

(3)按所述配方配置阳离子浓度为0.1-8.0mol/L的镍盐水溶液，采用浸渍法，将所配置的镍盐水溶液与步骤(2)得到的载体混合，浸渍吸附，干燥，焙烧，即得所需负载型催化剂。

7.如权利要求6所述的催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述含铁天然矿石成型体的煅烧温度在600-1100℃之间。

8.如权利要求6或7所述的催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述镍盐为硝酸镍、硫酸镍、氯化镍、乙酸镍中的1种或至少2种的组合，优选硝酸镍。

9.如权利要求8所述的催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述的浸渍法为等体积浸渍法。

10.如权利要求9所述的催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(3)中：

所述浸渍吸附温度不超过100℃，浸渍吸附时间为4-24h；

所述干燥温度为100-150℃，干燥时间为1-6h；

所述焙烧温度为300-600℃，焙烧时间为1-10h。