[发明专利]一种赤泥原位改性制备脱硝催化剂的方法

说明书

本发明公开了一种赤泥原位改性制备脱硝催化剂的方法，其特征在于，将赤泥与盐酸溶液混合；在混合物中搅拌条件下加入氨水溶液调节pH值；将产物用去离子水洗涤至中性，干燥后进行煅烧。本发明可以去除赤泥中对催化剂产生毒害作用的钠、钙元素，同时通过酸溶再结晶的方式，重塑赤泥中的组成结构体系，使赤泥组成进行原位改性，可作为高效脱硝催化剂使用，实现赤泥的资源化利用。

技术领域

本发明涉及固体废弃物综合利用领域以及氮氧化物控制技术，特别涉及一种赤泥和脱硝共同利用的方法。

背景技术

近年来，随着科学技术水平的提高，经济的飞速发展，国内外一些大型企业蓬勃兴起，在得到发展的同时，一些工业生产带来的废弃物排放量越来越多，例如尾矿、废气废渣、粉煤灰等。赤泥是制铝工业提取氧化铝时排出的污染性废渣，一般平均每生产1吨氧化铝，附带产生1.0-2.0吨赤泥。2010年中国氧化铝，产量为3119万吨，到2016年，产量为6000万吨而到了最近的2018年全年中国氧化铝产量高达7253.1万吨，2019年1-12月中国氧化铝产量达到7247.42万吨。由此可见氧化铝产量十分巨大增长迅速伴随而来的就是大量的赤泥堆积。我国氧化铝厂具有代表性的赤泥基本性质为：颗粒直径在0.088-0.25mm之间，比重为2.7-2.9，容重为0.8-1.0，熔点为1200-1250℃。XRD分析结果表明，赤泥中含有赤铁矿和针铁矿、一水硬铝石、石英、水化石榴石、羟钙石、含水硅铝酸钠、钙铁矿、方解石等物相，其中赤铁矿含量较高。由于赤泥是碱溶法溶解氧化铝后生成的残渣，为强碱性固体废弃物。赤泥具有粒度细、组成复杂、放射性和强碱性的特点，极易引起一系列环境问题，而且依靠大面积的堆场堆放这样的方式处理赤泥会引起赤泥坝溃坝风险。但同时，赤泥中含有丰富的铁、铝、钛、钠、钙、硅及多种稀土元素，是一种宝贵的二次资源。因此如何使赤泥中有效资源回收利用同时减少赤泥堆放量是近年来的研究热点。

近年来我国的氮氧化物排放总量日益增加，引起坏境以及生态的不断恶化，因此控制其排放的问题是迫在眉睫需要解决的。氮氧化物的危害主要是指NO、NO₂、N₂O等物质对环境的污染以及危害，尤其以NO的危害为主。氮氧化物不仅可以形成酸雨破坏生态环境，还会导致大气层的破坏，于烃类化合物反应产生光化学烟雾，污染环境。NO会与人体中的血红蛋白结合导师人体供养不足，呼吸困难。NO₂会引发人体呼吸系统疾病，N₂O也会破坏臭氧层。NO_x的排放控制技术种类繁多，技术覆盖了燃烧过程的所有环节，包含燃料控制、对燃烧过程的控制及对排放尾气的控制三方面。燃料控制技术主要是对燃料进行二次加工，减少氮氧化物的产生；对燃烧过程的控制主要是根据燃烧的过程研发高效的燃烧器，改善炉内燃烧条件控制氮氧化物的排放。该项控制技术成本低，易实现工业化应用，但是最高能降低50％的NO_x排放量，若要达到更高的环保要求，就需要实施尾气控制技术。尾气脱硝控制技术包含干法脱硝控制及湿法脱硝控制技术两类，其中湿法脱硝技术主要分为尾气直接吸收法、氧化吸收尾气法及还原吸收尾气法等，干法脱硝控制技术则包含吸附技术、催化消除技术、等离子体消除技术等。干法烟气脱除技术由于投资成本低，脱除效率高，是目前研究最多的消除技术。目前研究比较成熟并且部分成果实现工业化的技术是催化消除技术(包括选择性催化还原(SCR)问技术及选择性非催化还原(SNCR)技术)，其他脱硝技术目前仍在研究中，尚未应用于实际生产。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：现有赤泥脱硝有效成分活性不高的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种赤泥原位改性制备脱硝催化剂的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1)：将赤泥与盐酸溶液混合；

步骤2)：在步骤1)得到的混合物中搅拌条件下加入氨水溶液调节pH值；

步骤3)：将步骤2)得到的产物用去离子水洗涤至中性，干燥后进行煅烧。