[发明专利]一种利用粉煤灰制备双金属脱硝催化剂的方法

说明书

一、技术领域：

本发明涉及的是工业废气处理和环保催化材料领域，具体涉及的是一种利用粉煤灰制备双金属脱硝催化剂的方法。

二、背景技术：

近年来，随着工业用煤量的不断提高，致使粉煤灰的排放量急剧增加。据统计，2010年我国粉煤灰排放量约为3.0亿吨，综合利用率不到40%，剩余部分则就地堆积，占用大量土地，并导致严重的环境污染，给我国的国民经济建设及生态环境造成巨大的负面影响。如何利用粉煤灰中的化学成分（Al₂O₃），实现粉煤灰的资源化、高值化利用，不仅是粉煤灰未来发展的一个方向，而且也是我国发展循环经济建设中一项重要内容。

氮氧化合物(NO_x)是大气的主要污染物之一，它在空气中易形成硝酸型酸雨和光化学烟雾，破坏臭氧层，严重影响生态环境和危害人体健康，随着现代工业生产的发展和人们环保意识的提高，氮氧化合物(NO_x)污染成了人们十分关注的问题。我国虽然在NO_x的控制与治理方面已取得了一定的进展，但从长远来说，若要控制NO_x，还需开发更加高效的技术，研制新型、廉价、高效的脱硝催化剂是解决该技术的关键所在。

目前，脱硝催化剂大多以TiO₂为基材，以V₂O₅为主要活性成份，以WO₃、MoO₃为抗氧化、抗毒化辅助成份，不仅价格昂贵，工艺复杂，在催化剂生产过程中也会产生污染。面对我国烟气脱硝催化剂的缺点和粉煤灰利用方面的不足，以粉煤灰为原料，制备γ—Al₂O₃脱硝催化剂显得尤为重要，一方面，拓展了粉煤灰的综合利用前景，变废为宝，另一方面弥补了我国烟气脱硝催化剂的不足，提供一条粉煤灰高值化利用与烟气治理相结合的可持续发展新途径。

三、发明内容：

本发明的目的是提供一种利用粉煤灰制备双金属脱硝催化剂的方法，它用于解决现有脱硝催化剂成本高、粉煤灰综合利用不足的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：这种利用粉煤灰制备双金属脱硝催化剂的方法：

一、利用粉煤灰制备粗AlCl₃溶液：对粉煤灰进行预处理，包括研磨、高温除碳、水洗除可溶性杂质；然后采用Na₂CO₃为助剂，高温下将预处理后的粉煤灰与Na₂CO₃焙烧后，HCl浸，过滤，得到富硅凝胶和粗AlCl₃溶液；

二、利用粗AlCl₃溶液制备拟薄水铝石：由粉煤灰提取的粗AlCl₃通过加入NaOH得到纯NaAlO₂，采用纯NaAlO₂与NaHCO₃中和法经老化，洗涤，干燥得到拟薄水铝石；

三、将得到的拟薄水铝石在400—700℃下高温焙烧，得到γ—Al₂O₃，用质量百分比浓度为5%的硝酸加入到拟薄水铝石和γ—Al₂O₃中混合均匀，其中拟薄水铝石质量分数占5%—10%，γ—Al₂O₃质量分数占90%—95%，挤压成型后，根据需要破碎成所需形状和大小；

四、将Ce盐和Mg盐配制成质量百分比浓度为1%-20%的稳定的混合溶液，其中Ce盐和Mg盐的体积比为3:1—1:3；或将La盐和Cu盐制成浓度为1%-20%的稳定的混合溶液，其中La盐和Cu盐的体积比为3:1—1:3，混合液的体积根据所制得的γ—Al₂O₃饱和吸附量大小来计算；

五、用将步骤二所得的γ—Al₂O₃样品浸渍在步骤四制备的混合溶液中20h—30h，浸渍结束后沥干分子筛中的残余溶液，室温干燥24h，然后经过500-850℃焙烧，制得双金属脱硝催化剂颗粒。