[发明专利]一种碳酸钾通过中和及升温熟化制备新型催化剂的方法

说明书

本申请提出了一种碳酸钾通过中和及升温熟化制备新型催化剂的方法，即在得到洗涤合格的碳酸钾后，用氢氧化钠中和，中和后加热物料，升温至70‑75℃，保温熟化1小时。然后，浆料经过压滤机压干，脱饼后，滤饼经过破碎，进入回转窑烘干、煅烧。煅烧后出料、冷却，输送至料仓后，经过微米粉碎机粉碎即得成品纳米催化剂纯钛粉。优选地，完成保温熟化步骤之后，增加一次去离子水洗涤步骤，其后续工艺流程不变，可得到低硫催化钛白粉，硫含量小于0.4％。

技术领域

本申请涉及一种碳酸钾通过中和及升温熟化制备新型催化剂的方法，属于无机化学领域。

背景技术

目前企业生产钛白粉的过程基本为钛铁矿酸解-硫酸氧钛水解-回转窑煅烧这三个步骤。其反应过程如下：

钛铁矿酸解：

FeTiO₃(FeO·TiO₂)+2H₂SO₄→TiOSO₄+FeSO₄+2H₂O

硫酸氧钛水解：

TiOSO₄+2H₂O→H₂TiO₃↓+H₂SO₄

回转窑煅烧：

TiO₂·xH₂O·ySO₃→TiO₂+xH₂O↑+ySO₃↑

现有技术中，通常是水解得到碳酸钾后直接压滤脱水、干燥后进入煅烧阶段，鲜少在煅烧前对碳酸钾进行其他再处理。少量文献叙述的相关处理，都是添加解胶剂进行处理。

纵观现有的生产脱硝催化剂钛白粉的方法，普遍存在生产成本高，脱硝除氨效果差，钛白粉粒度大，催化剂使用寿命短等缺陷。针对以上问题，本申请通过改变工艺技术，提高产品品质。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本申请提出了一种碳酸钾通过中和及升温熟化制备新型催化剂的方法，与现有技术区别在于，本工艺在得到洗涤合格的碳酸钾后，增加氢氧化钠中和以及升温熟化的步骤。具体方法为：

经过洗涤合格的碳酸钾，浓度调至200±20g/L，用浓度为20±2％氢氧化钠中和，中和后达到pH8-9。中和过程中，控制氢氧化钠的加入流速，以保证中和过程保持1小时，并在中和过程中使用循环泵强制循环搅拌。中和完成后加热物料，升温至70-75℃，升温速率保持1℃/分钟，保温熟化1小时。然后，浆料经过压滤机压干，控制滤饼含水量为45-55％。

脱饼后，滤饼经过破碎，进入回转窑烘干、煅烧。回转窑直径*长＝2.8m*55m，保持进料速度为2.5-3吨/h，回转窑窑尾温度控制在300-310℃，窑头温度控制在495-505℃，高温区温度控制在550-580℃。保持回转窑内呈氧化气氛，窑尾尾气的氧气含量＞12％，整个物料在窑内停留时间为8-9小时。物料经过回转窑煅烧后出料、冷却，输送至料仓后，经过微米粉碎机粉碎即得成品纳米催化剂纯钛粉。

优选地，完成保温熟化步骤之后，增加一次洗涤步骤，即用电阻率大于30万Ω·cm去离子水再次洗涤，洗涤时间保持1小时，洗涤终点保证滤饼硫含量＜0.3％，其后续工艺流程不变。由此可得到低硫催化钛白粉，硫含量小于0.4％。技术效果

本申请所述工艺具有以下优点：