[发明专利]一种利用钢铁钒钛流程余热制备脱硝催化剂的方法

说明书

本发明涉及一种利用钢铁钒钛流程余热制备脱硝催化剂的方法，方法为：高炉内1400℃～1550℃的含钛高炉渣外排至渣沟后，向含钛高炉渣中加入固废资源，利用含钛高炉渣的余热及在渣沟内的流动使得含钛高炉渣与加入的固废资源充分熔化混合，得到混合物；将混合物进行粒化，筛分，得到颗粒状脱硝催化剂。本发明充分利用含钛高炉渣的余热及固废中的V、Cr、Mn、Fe、Ce等活性组分，制备出以钛酸钙/硅酸钙为载体的大比表面积的颗粒状脱硝催化剂，实现了资源循环、能源利用、环境保护。本发明无需添加新设备，工艺流程简单，生产成本低，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及脱硝催化剂制备领域，具体涉及一种利用钢铁钒钛流程余热制备脱硝催化剂的方法。

背景技术

脱硝催化剂主要用于燃煤电站、钢铁、水泥行业的烟气脱硝。选择性催化还原法(SCR)烟气脱硝技术是目前最为成熟、应用较为广泛的烟气脱硝技术，SCR烟气脱硝技术的核心是催化剂，催化剂的成本占整个SCR烟气脱硝系统投资成本的20％-40％，其性能也决定着SCR烟气脱硝系统脱硝效率的稳定性。

目前，国内外用于SCR法脱硝的催化剂主要有蜂窝式、平板式、波纹式、球(颗粒)状等型式。采用火电行业较为成熟的除尘、脱硫脱硝技术，经过适当改良，已广泛用于钢铁行业的烟气除尘脱硫脱硝工程。由于非电力行业的工业烟气量一般比较小，对于板式、蜂窝状催化剂的需求较小，针对玻璃窑炉、水泥等行业对于脱硝技术和催化剂的需求，使用小型催化剂既能达到节能减排的效果，也能减少成本的投入。目前工业制备的脱硝催化剂载体多以工业制备的氧化物如SiO₂、TiO₂和Al₂O₃等，生产成本较高，研究者开始研究利用固废资源制备脱硝催化剂的技术。

专利CN109012689A、CN108889316A公开了向提钒尾渣中加入活性成分、粘结剂等制备脱硝催化剂的方法，专利CN103922787A、CN108607559A、CN102698737A、CN101797467A、CN101745309分别公开了含钛高炉渣制备多孔材料、铁钛基脱硝催化剂、SCR脱硝催化剂及其原料钛钨粉、烟气脱硫吸收剂的方法，这些专利基本以浸渍法为主，且额外添加活性组分，加工流程长，能耗大。

专利CN111729666A公开了一种利用钒钛磁铁矿原矿、尾矿、钒渣、高炉渣及脱硫渣制备脱硝催化剂的方法，包括研磨、成分调配、成型、焙烧步骤，首先将钒钛磁铁矿破碎至平均粒径≤0.5mm，再通过成分调配使V₂O₅含量为0.1-5wt.％、TiO₂含量为1-50wt.％、WO₃或MoO₃含量为0.5-10wt.％、其余为35-98.4wt.％，最后经过成型、焙烧得到脱硝催化剂。该方法既实现了钒钛磁铁矿原矿、尾矿及钒渣的高值化利用，但未实现余热的深度利用，且流程较长。

发明内容

鉴于现有技术中存在的不足，本发明提供了一种利用钢铁钒钛流程余热制备脱硝催化剂的方法，充分利用含钛高炉渣的余热及固废中的V、Cr、Mn、Fe、Ce等活性组分，制备出以钛酸钙/硅酸钙为载体的大比表面积的颗粒状脱硝催化剂，实现了资源循环、能源利用及环境保护。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

步骤1，高炉内1400℃～1550℃的含钛高炉渣外排至渣铁沟后，向含钛高炉渣中加入固废资源，利用含钛高炉渣的余热及在渣铁沟内的流动使得含钛高炉渣与加入的固废资源充分熔化混合，得到混合物；

步骤2，将步骤1得到的混合物进行粒化，筛分，得到颗粒状脱硝催化剂。

进一步地，步骤1中的固废资源包括含钒钢渣、提钒尾渣、钒泥、含钒铬泥、钒渣、钛渣、钛精粉、钒钛磁铁矿选矿尾矿或稀土矿选矿尾矿的一种或几种。

进一步地，步骤1中向含钛高炉渣中加入固废资源包括：将固废资源干法球磨至粒径为0.3-5mm，然后加入含钛高炉渣中。