[发明专利]一种三元铜粉催化剂的制备工艺

说明书

本发明公开了一种三元铜粉催化剂的制备工艺，包括如下步骤：将铜精矿置于管式炉中焙烧；将制得的焙砂与浓硫酸混合均匀，并向悬浮液中缓慢加入铁粉，置换反应结束后过滤烘干得到铜粉；取氧化铜粉末与铜粉混合置于合成过滤装置中，过滤除去铁屑后，向过滤罐中通入氮气；将过滤后的混合粉末于加热装置中高温焙烧。本发明通过铜粉置换后进行磁性过滤处理，除去铁粉，除杂采用机械自动装置，人工只需要预设横向位移的和纵向转动的齿轮圈数，合成过滤装置即可自动实现将混合粉末投入相应的过滤罐中，同时，过滤过程中向罐内投入氮气，过滤结束后即可将过滤罐整体放入加热装置催化剂生成反应，所述反应方法减少了相应的人工操作，智能便捷。

技术领域

本发明属于催化剂技术领域，具体是涉及一种三元铜粉催化剂的制备工艺。

背景技术

经典的铜基复合材料是直接合成有机氯硅烷最有效的催化剂。工业上制备高纯度、高细度的铜催化剂可采用机械破碎、雾化、电解、还原等方法。近年来，有机硅工业广泛采用机械球磨法制备含Cu、Cu₂O、CuO的铜基催化剂。其中用到的原料铜粉，需经焙烧−酸浸−置换得到铜粉，将铜精矿焙烧，所得焙砂用稀硫酸酸浸，用铁粉从浸出液置换得到铜，所生产制备的三元铜粉催化剂不可避免的混杂有少量铁的衍生物，影响催化剂纯度。

中国专利CN201310632108.8公开了一种用于合成甲基氯硅烷的三元铜粉末催化剂的制备方法，该申请采用超细CuO粉和铜粉混合后，超细CuO粉均匀地压嵌或附着在铜粉表面，再采用连续梯度氧化法进行部分氧化，解决了铜粉在高温区氧化过程中易结块，导致氧化不均匀的难题。但是该申请在制备催化剂过程中，存在原料装填步骤繁琐、高温反应中缺少必要的反应控制手段，导致生产效率低的缺点。

发明内容

本发明的目的在于解决生产制备的三元铜粉催化剂不可避免的混杂有少量铁的衍生物，影响催化剂纯度，且现有的催化剂制作工艺中，原料装填步骤较为繁琐，高温反应中缺少必要的反应控制手段，整个工艺过程绝大部分需要人工完成，阻碍效率的提高等技术问题，提供一种三元铜粉催化剂的制备工艺。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种三元铜粉催化剂的制备工艺，包括如下步骤：

S1焙烧：将铜精矿置于管式炉中焙烧；

S2浸出：将制得的焙砂与浓硫酸混合均匀，保持pH不变，向悬浮液中缓慢加入铁粉，置换反应结束后过滤烘干得到铜粉；

S3过滤：取氧化铜粉末与S2中的铜粉混合置于合成过滤装置中，过滤除去铁屑后，向过滤罐中通入氮气；

S4加热：将过滤后的混合粉末于加热装置中400-600℃高温焙烧，冷却后得到三元铜粉催化剂。

进一步地，S2中浸出结束后过滤，经去离子水洗涤后置于烘箱中烘干，经球磨机研磨后得到铜粉；

S4中所述加热装置为马弗炉或管式炉。

进一步地，所述合成过滤装置包括基板、定位传动座、机械臂、铜粉合成机构；

所述基板表面均布有过滤罐，基板侧表面固定有定位框，所述定位框侧壁外表面固定有齿条；

所述定位传动座滑动安装于定位框侧表面，定位传动座包括底座，所述底座包括上底板和下底板；

所述上底板表面活动安装有外齿圈和第四齿轮，并竖直固定有固定圆管，所述固定圆管周侧车有内螺纹，所述外齿圈和第四齿轮啮合，所述固定圆管和下底板之间活动安装有第五齿轮，所述第五齿轮与齿条啮合，第五齿轮表面开有第一圆形通孔；

所述下底板下底面固定安装有第一电机，所述第一电机输出端固定有第一转动轴，所述固定圆管内活动安装有第一外螺纹管，所述第一外螺纹管与固定圆管啮合，第一转动轴与第一外螺纹管配合，第一外螺纹管与第一圆形通孔滑动配合；