[发明专利]稀土矿泡沫陶瓷催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种稀土矿泡沫陶瓷催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S101：取内蒙古包头市白云鄂博矿区所开采的矿产原料过筛，得到粒径为40μm～60μm的颗粒，然后加入乙醇进行球磨，得到粒径为10μm～50μm的尾矿原料；

S102：将所述尾矿原料与羧甲基纤维素钠、十二烷基苯磺酸钠、无水乙醇和第一化合物混合，然后调节pH值为10.0～12.0，再放入密闭容器中，在氮气氛围下搅拌15min～25min，得到混合浆料；

S103：将聚氨酯泡沫切成条状，然后浸入质量分数为15％的NaOH溶液中，在55℃～65℃水中水解35min～45min，然后反复揉搓后用清水冲洗并晾干，再将其浸入质量分数为25％～35％的硅溶胶溶液中，45℃～55℃温度下保温3h～5h，然后在室温下自然干燥42h～55h，再在78℃～82℃恒温鼓风干燥箱中干燥1.5h～2.5h，然后取出并浸入步骤S102得到的混合浆料中8min～12min，再充分挤压并吸浆后，采用玻璃棒辊压法排除多余的浆料，再在室温下自然晾干后，再干燥3.5h～4.5h并取出，得到泡沫陶瓷预制体；

S104：将所述泡沫陶瓷预制体在空气氛围下烧结，首先在第一升温速率下从室温升至190℃～210℃，然后在第二升温速率下升至480℃～520℃并保温55min～65min，再在第三升温速率下升至800℃～1100℃并保温55min～65min，得到稀土矿泡沫陶瓷催化剂。

2.根据权利要求1所述的稀土矿泡沫陶瓷催化剂的制备方法，其特征在于，在所述步骤S101中，所述矿产原料至少包括白云鄂博尾矿、白云鄂博精矿和富稀土铁矿中的一种。

3.根据权利要求1所述的稀土矿泡沫陶瓷催化剂的制备方法，其特征在于，在所述步骤S102中，取尾矿原料55wt％～65wt％，羧甲基纤维素钠1wt％～3wt％，十二烷基苯磺酸钠1wt％～5wt％，所述无水乙醇为3％～7wt％，硅溶胶溶液25％～40wt％，所述硅溶胶溶液的质量分数为25％～35％。

4.根据权利要求1所述的稀土矿泡沫陶瓷催化剂的制备方法，其特征在于，在所述步骤S102中，所述第一化合物至少为硅溶胶、硅酸钠、硅酸钾和聚乙烯醇中的一种。

5.根据权利要求1所述的稀土矿泡沫陶瓷催化剂的制备方法，其特征在于，在所述步骤S103中，所述聚氨酯泡沫的孔数为15ppi～60ppi。

6.根据权利要求1所述的稀土矿泡沫陶瓷催化剂的制备方法，其特征在于，在所述步骤S103中，条状聚氨酯泡沫的长、宽和高分别为5.5mm～6.5mm、5.5mm～6.5mm和28mm～32mm。

7.根据权利要求1所述的稀土矿泡沫陶瓷催化剂的制备方法，其特征在于，在所述步骤S103中，在室温晾干后，再置于鼓风干燥箱或者微波炉中进行干燥。

8.根据权利要求1所述的稀土矿泡沫陶瓷催化剂的制备方法，其特征在于，在所述步骤S104中，所述第一升温速率为4℃/min～6℃/min，所述第二升温速率为1℃/min～3℃/min，所述第三升温速率为6℃/min～10℃/min。

9.权利要求1-8任一项所述的方法制备的稀土矿泡沫陶瓷催化剂。

10.权利要求1-8任一项所述的方法制备的稀土矿泡沫陶瓷催化剂在甲烷催化燃烧、挥发性有机化合物的去除、CO催化燃烧消除、甲烷之外的烃类的催化燃烧消除以及汽车尾气中NO_x的消除中的应用。