[发明专利]一种基于钨锰铁矿冶炼渣的低温SCR脱硝催化剂的制备方法

说明书

本发明公开一种基于钨锰铁矿冶炼渣的低温SCR脱硝催化剂的制备方法，涉及环保催化材料领域，基于现有的SCR脱硝催化剂生产成本高，钨精矿、钨渣处理的工艺复杂，处理成本高，无法实现钨锰铁矿冶炼渣的高附加值资源化利用的问题而提出的。本发明的优点在于：本发明以废弃钨锰铁矿冶炼渣为原料制备SCR脱硝催化剂，基于氧化锰及氧化铁高效的脱硝性能及钨锰铁矿冶炼渣富含氧化锰及氧化铁的特性，通过对钨锰铁矿冶炼渣进行处理后，加入二氧化钛载体，实现脱硝催化剂的制备合成，实现了危险废弃物的高附加值资源化利用，同时制备的SCR脱硝催化剂，催化性好，氮氧化物脱除率可达95％以上，具有优异的脱硝性能。

技术领域

本发明涉及环保催化材料领域，具体涉及一种基于钨锰铁矿冶炼渣的低温SCR脱硝催化剂的制备方法。

背景技术

我国有世界上最丰富的钨锰铁矿，原矿经过开采、选取提纯得到钨锰铁精矿，使用碱法浸取钨精矿提钨后，留下大量含碱钨矿渣。由于没有经济有效的利用途径，这些矿渣被长期堆存，这不仅占用大量土地，造成对水系和土壤的严重污染和危害，其中的锰、铁等有价值的物质得不到有效利用，造成严重的资源浪费。

NOx会导致光化学烟雾、温室效应和对臭氧层的破坏，也是酸雨主要成分之一。氨气选择性催化还原法(Selective Catalytic Reduction，SCR)是目前主流的脱硝技术，其核心在于脱硝催化剂。氧化锰及氧化铁都是优良的脱硝催化剂活性组分。因此，利用富含氧化锰、氧化铁的钨锰铁矿制备氮脱硝催化剂是废物综合利用的一个新途径。

中国专利CN103537279A公开了一种添加助剂的低温脱硝催化剂及其制备方法，以TiO₂-SiO₂为载体，氧化锰为活性物质，氧化铈，氧化镍以及氧化铁为助剂，添加的活性物质和助剂需要购买，这样会使得脱硝催化剂变高，且制备的Mn-Fe-Ce/Ti-Si催化剂K中毒后在180℃时脱硝率仅达到46％，脱硝率低下。中国专利CN108479794A公开了一种适用于低温烟气的波纹式脱硝催化剂及其制备方法，该催化剂以氧化钛、氧化镁、氧化锆、氧化钙和氧化钡中的一种或者多种为载体，以过渡金属氧化物为助剂，过渡金属为氧化铅、氧化铈、氧化锑、氧化铁、氧化锰和氧化钴中的一种或多种混合物，一方面，过渡金属氧化物助剂需要购买，脱硝催化剂生产成本高，未提及制备的脱硝催化剂的脱硝率。中国专利CN103614545A公开了一种低品位钨精矿、钨渣的处理方法，该方法的钨精矿、钨渣处理的工艺复杂，生产成本高，无法实现钨锰铁矿冶炼渣的高附加值资源化利用。

发明内容

本发明解决的技术问题在于提供一种具有优异的脱硝性能、可实现危险废弃物的高附加值资源化利用的基于钨锰铁矿冶炼渣的低温SCR脱硝催化剂的制备方法。

本发明是采用以下技术方案解决上述技术问题的：

本发明提供一种基于钨锰铁矿冶炼渣的低温SCR脱硝催化剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将钨锰铁矿冶炼渣水洗至中性，100℃烘干12h，得到干燥物料，研磨，300目筛网过筛得到钨锰铁矿冶炼渣粉末；

(2)将步骤(1)中得到的钨锰铁矿冶炼渣粉末加入至水溶液浓度为25％的盐酸溶液中，加入还原剂，30-50℃反应搅拌浸出4-6h，过滤得到过富含锰、铁的滤液A及富硅铝滤渣；

(3)往步骤(2)制得的滤液A中滴加硫酸，除去Ca²⁺，过滤得到滤液B；

(4)往步骤(3)制得的滤液B中添加氨水，调节pH至1.5-4，直至部分Fe³⁺的沉淀，过滤得到滤液C；

(5)以TiO₂作为载体，以步骤(1)中制得的富硅铝渣作为强度助剂，将TiO₂和富硅铝渣加入步骤(4)中制得的滤液C中，加入去离子水，经过练泥、氨水调节泥料PH至8-9、陈腐24h、60℃烘干、500-550℃焙烧即得以钨锰铁矿冶炼渣为原料制备的SCR脱硝催化剂。