【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于材料，涉及脫銷催化劑基體，具體涉及一種高比表面積脫硝催化劑煤矸石基體及其制備方法。
技術(shù)介紹
1、煤矸石是煤炭行業(yè)副產(chǎn)品之一，其年產(chǎn)量及儲量巨大。煤矸石質(zhì)地堅硬，組成成分包括sio2、al2o3、fe2o3以及重金屬離子等，具有灰分高、熱值低等特點。目前，煤矸石主要用在充填塌陷區(qū)、建材、發(fā)電及化工等領(lǐng)域。然而煤矸石產(chǎn)出量仍大于消耗量，導(dǎo)致煤矸石成為排放量最大的工業(yè)固體廢棄物之一。煤矸石的堆積在占據(jù)了大量土地資源同時，也會對大氣、水體、土壤等生態(tài)環(huán)境造成污染。煤矸石的綜合利用始終是研究者探究的熱點問題。
2、現(xiàn)有涂覆型脫硝催化劑的基體主要為分子篩、堇青石、蛭石等，這些基體的性能好，缺陷在于：部分基體比表面積小；部分基體，如，堇青石和蛭石基體，成本高昂，對脫硝催化劑的推廣應(yīng)用存在限制，亟需研發(fā)具有大比表面積、大孔且價格低廉的脫硝催化劑基體。如何充分利用煤矸石的多活性組分共存層狀結(jié)構(gòu)，改善催化活性位點的分散性，實現(xiàn)煤矸石的減排增效具有重要意義。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本專利技術(shù)的目的在于提供一種高比表面積脫硝催化劑煤矸石基體及其制備方法，制備方法以固廢粉煤灰為主要原料，利用各組分復(fù)合后優(yōu)劣互補的特性，得到具有高比表面積、低成本的脫硝催化劑基體。
2、為了解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)采用如下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：
3、一種高比表面積脫硝催化劑煤矸石基體的制備方法，包括以下步驟：
4、步驟1、對煤矸石原料依次進行破
5、步驟2、將配方量的煤矸石粉、粉煤灰和赤泥混合得到混合物料，混合物料依次經(jīng)球磨、干燥、篩分處理，得到煤矸石基體前體物；
6、所述的混合物料中，煤矸石粉、粉煤灰和赤泥的質(zhì)量比為(2.9～3.7)：
7、(0.4～0.5)：(0.8～1.2)；
8、步驟3、將煤矸石基體前體物浸漬于鋁鹽溶液中靜置16～18h，然后順序在80～120℃干燥12～15h、在450～500℃焙燒4～6h，制得煤矸石基體粉體；
9、步驟4、向步驟3制得的煤矸石基體粉體中加入配方量的羧甲基纖維素鈉、聚氧化乙烯、玻璃纖維、水溶解木棉、硅藻土、碳化硅、羥甲基纖維素、酚醛樹脂和水，經(jīng)擠出機擠出成型，制得高比表面積脫硝催化劑煤矸石基體；
10、所述的高比表面積脫硝催化劑煤矸石基體以質(zhì)量百分比計，包括以下組分：煤矸石基體粉體68.5％～72.0％，羧甲基纖維素鈉0.4％～0.8％、聚氧化乙烯0.2％～0.5％、玻璃纖維1.8％～2.0％、水溶解木棉0.6％～0.8％、硅藻土0.8％～1.0％、碳化硅1.0％～1.3％、羥甲基纖維素0.8％～1.5％、酚醛樹脂2.2％～4.2％和水19.5％～20.0％，各組分的質(zhì)量百分比合計為100％。
11、本專利技術(shù)還具有以下技術(shù)特征：
12、具體的，步驟1所述的高溫活化處理的溫度為600～700℃，所述粉煤灰的粒徑≤0.15mm。
13、更進一步的，所述步驟2中，所述球磨處理包括：將混合物料置于行星式球磨機中，以300～600r/min的轉(zhuǎn)速球磨6～12h，球磨過程中向行星式球磨機內(nèi)添加去離子水，所述混合物料與去離子水的質(zhì)量比為(2.0～4.0)：1.0；所述干燥處理的溫度為70～110℃，干燥時間為0.5～1h；
14、更進一步的，步驟3中所述的鋁鹽為al(no3)3·nh2o，n＝0，1，2，...，9。
15、更進一步的，所述步驟3中，所述煤矸石基體前體物與鋁鹽的質(zhì)量比為(2.0～3.0):1.0，浸漬時，煤矸石基體前體物與鋁鹽溶液中離子水的質(zhì)量比為：1:(1.0～1.5)。
16、更進一步的，所述步驟4具體包括以下子步驟：
17、步驟4.1、向煤矸石基體粉體中加入配方量的羧甲基纖維素鈉、聚氧化乙烯、玻璃纖維、水溶解木棉、硅藻土、碳化硅、羥甲基纖維素、酚醛樹脂和水，攪拌4～6h后得到混合物a；
18、步驟4.2、將混合物a用保鮮膜密封包裹、于室溫條件下陳腐12～24h，得到混合物b；
19、步驟4.3、將混合物b于0.09～0.10mpa的真空環(huán)境下練泥，得到混合物c；
20、步驟4.4、將混合物c用保鮮膜密封包裹、于室溫條件下陳腐12～24h，得到混合物d；
21、步驟4.5、將混合物b于真空度為0.09mpa～0.10mpa的真空環(huán)境下練泥，得到混合物e；
22、步驟4.6、將混合物e放入真空擠出機中，以3.6～5.0mpa的擠出壓力、500mm/min～1000mm/min的擠出速度擠出，得到坯體；
23、步驟4.7、對所述坯體在50℃～80℃條件下干燥2～5h，直到所述坯體中的含水率小于2％，得到干燥坯體；
24、步驟4.8、將所述干燥坯體在500℃～550℃保溫8h～12h，得到煤矸石基體。
25、本專利技術(shù)還保護一種高比表面積脫硝催化劑煤矸石基體，所述煤矸石基體采用上述的制備方法制得。
26、本專利技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下技術(shù)效果：
27、(1)本專利技術(shù)提供的制備方法所用的主要固體原料為固廢煤矸石，充分利用了煤矸石的比表面積大、孔隙率高、硬度高、存量大等特性，制得了高比表面積、成本低廉的脫硝催化劑煤矸石基體，實現(xiàn)了對固廢煤矸石的資源化循環(huán)利用，降低了脫硝催化劑的生產(chǎn)成本，有利于脫硝催化劑的進一步推廣，更加能夠滿足循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展的戰(zhàn)略要求。
28、(2)本專利技術(shù)方法所用的原料價格便宜，工藝簡單，條件溫和，適于工業(yè)化規(guī)模化的開展和應(yīng)用。
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1.一種高比表面積脫硝催化劑煤矸石基體的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.如權(quán)利要求1所述的高比表面積脫硝催化劑煤矸石基體的制備方法，其特征在于，步驟1所述的高溫活化處理的溫度為600～700℃，所述粉煤灰的粒徑≤0.15mm。
3.如權(quán)利要求1所述的高比表面積脫硝催化劑煤矸石基體的制備方法，其特征在于，所述步驟2中，所述球磨處理包括：將混合物料置于行星式球磨機中，以300～600r/min的轉(zhuǎn)速球磨6～12h，球磨過程中向行星式球磨機內(nèi)添加去離子水，所述混合物料與去離子水的質(zhì)量比為(2.0～4.0)：1.0；所述干燥處理的溫度為70～110℃，干燥時間為0.5～1h。
4.如權(quán)利要求1所述的高比表面積脫硝催化劑煤矸石基體的制備方法，其特征在于，所述步驟2中，步驟3中所述的鋁鹽為Al(NO3)3·nH2O，n＝0，1，2，...，9。
5.如權(quán)利要求1所述的高比表面積脫硝催化劑煤矸石基體的制備方法，其特征在于，所述步驟3中，所述煤矸石基體前體物與鋁鹽的質(zhì)量比為(2.0～3.0):1.0，浸漬時，煤矸石基體前體物與鋁鹽溶液中離
6.如權(quán)利要求1所述的高比表面積脫硝催化劑煤矸石基體的制備方法，其特征在于，所述步驟4具體包括以下子步驟：
7.一種高比表面積脫硝催化劑煤矸石基體，其特征在于，所述煤矸石基體采用權(quán)利要求1～6中任一項所述的制備方法制得。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種高比表面積脫硝催化劑煤矸石基體的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.如權(quán)利要求1所述的高比表面積脫硝催化劑煤矸石基體的制備方法，其特征在于，步驟1所述的高溫活化處理的溫度為600～700℃，所述粉煤灰的粒徑≤0.15mm。
3.如權(quán)利要求1所述的高比表面積脫硝催化劑煤矸石基體的制備方法，其特征在于，所述步驟2中，所述球磨處理包括：將混合物料置于行星式球磨機中，以300～600r/min的轉(zhuǎn)速球磨6～12h，球磨過程中向行星式球磨機內(nèi)添加去離子水，所述混合物料與去離子水的質(zhì)量比為(2.0～4.0)：1.0；所述干燥處理的溫度為70～110℃，干燥時間為0.5～1h。
4.如權(quán)利要求1所...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：任景行，劉程，李炳宏，王治宙，
申請(專利權(quán))人：中煤科工西安研究院集團有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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