[发明专利]一种电石渣基固体碱催化剂、制备方法及其应用

权利要求书

1.一种电石渣基固体碱催化剂的制备方法，其包括如下步骤：

(1)采用干燥、粉碎和过筛的方式对电石渣废弃物进行预处理，使其粒度为25-1700μm；

(2)将经过预处理的电石渣废弃物加入到酸性溶液中进行酸处理，得到金属盐混合液；

(3)将所得金属盐混合液的pH值用碱性沉淀剂调节为10-13，得到固体沉淀；

(4)将所得固体沉淀进行老化处理；

(5)对经过老化处理的固体沉淀经过过滤、洗涤、干燥和焙烧活化，得到所述电石渣基固体碱催化剂。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述酸性溶液选自盐酸、硫酸、硝酸或醋酸中的任意一种或者至少两种的混合物；

优选地，所述酸性溶液的浓度为0.1-10mol/L；

优选地，所述酸处理的温度为80-120℃，酸处理的时间为1-6小时。

3.如权利要求1-2之一所述的方法，其中，所述碱性沉淀剂选自碳酸钠、碳酸钾、氢氧化钠、氢氧化钾、氨水、尿素、磷酸钾或磷酸钠中的任意一种或者至少两种的混合物；

优选地，所述碱性沉淀剂的浓度为0.5-12mol/L。

4.如权利要求1-3之一所述的方法，其中，所述老化处理的温度为20-120℃，老化时间为0.1-24小时；

优选地，所述焙烧活化的气氛为空气、氮气或者氩气中的任意一种或者至少两种的组合；

优选地，所述焙烧活化在真空状态下进行；

优选地，所述焙烧活化的温度为0-1500℃，优选300-1200℃，进一步优选500-1000℃；

优选地，所述焙烧活化的时间为1-6小时。

5.如权利要求1-4之一所述的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

(1’)采用干燥、粉碎和过筛的方式对电石渣废弃物进行预处理，使其粒度为25-1700μm；

(2’)将所述步骤(1’)预处理过的电石渣废弃物加入到0.1-10mol/L的酸性溶液中，并于80-120℃条件下进行酸处理1-6小时，得到金属盐混合液；

(3’)将所述步骤(2’)所得金属盐混合液的pH值用碱性沉淀剂调节为10-13，得到固体沉淀；

(4’)将所述步骤(3’)所得固体沉淀于20-120℃条件下进行老化处理0.1-24小时；

(5’)将所述步骤(4’)老化处理后所得的固体沉淀经过过滤、洗涤、干燥和焙烧活化，得到电石渣基固体碱催化剂；

优选地，所述方法包括如下步骤：

(1”)采用干燥、粉碎和过筛的方式对电石渣废弃物进行预处理，使其粒度为25-1700μm；

(2”)将所述步骤(1”)预处理过的电石渣废弃物加入到0.1-10mol/L的酸性溶液中，并于80-120℃条件下进行酸处理1-6小时，得到金属盐混合液；

(3”)将所述步骤(2”)所得金属盐混合液的pH值用碱性沉淀剂调节为10-13，得到固体沉淀；

(4”)将所述步骤(3”)所得固体沉淀于20-120℃条件下进行老化处理0.1-24小时；

(5”)将步骤(4”)老化处理后所得的固体沉淀经过过滤、洗涤、干燥和500-1000℃焙烧活化1-6小时，得到电石渣基固体碱催化剂。

6.一种由权利要求1-5之一所述方法制备得到的电石渣基固体碱催化剂，其主要含钙、镁和铝，以氧化物的形式计，其中氧化钙占催化剂的重量百分比为50％-98％，氧化铝占催化剂的重量百分比为0.1％-20％，氧化镁占催化剂的重量百分比为0.1％-20％，余量为铁、钛和锶等微量成分。

7.一种应用于制备生物柴油的催化剂，其是通过如权利要求1-6之一所述制备方法制备的电石渣基固体碱催化剂。

8.如权利要求7所述的催化剂，其中，将该电石渣基固体碱催化剂应用在制备生物柴油的方法为：

在电石渣基固体碱催化剂的催化作用下，使植物油或废弃油脂与低碳醇发生酯交换反应制备生物柴油，反应结束后，将催化剂通过过滤或离心进行分离。