天然针铁矿热处理产物催化裂解甲苯

• 作 者: 邹雪华;陈天虎;刘海波;
• 机 构: 纳米矿物与环境材料实验室合肥工业大学资源与环境工程学院,合肥230009
• 出 处: 2014年全国矿物科学与工程学术会议
• 发表日期: 2014年期

随着化石燃料等不可再生资源的消耗及由此引起的环境问题受到各国学者的广泛关注,生物质资源如秸秆、木材等作为潜在的可利用的再生资源逐渐得到重视.将生物质热解气化为清洁可燃气,如甲烷、氢气、一氧化碳等成为最具有前景的技术之一,在生物质利用的过程中会产生废弃污染物焦油，成为阻碍生物质利用发展的关键问题.目前,国内外主要采用热裂解、催化裂解和重整的方法从而实现降低焦油的含量,对于催化剂的选择主要有Ni基催化剂、碱金属催化剂和粘土矿物催化剂,这些主要选择的是商用和实验室合成的较纯的功能材料,随着科学技术的发展,人们越来越关注基于天然矿物的新型功能材料开发及用于环境污染治理中.天然针铁矿(α-FeOOH)是地表氧化环境中稳定的铁氧化物之一，在大多情况下针铁矿结晶度低，并且与石英、黏土矿物混杂，导致铁品位低，我国有大量的这类低品位难利用的铁矿床，如新桥针铁矿，而通过热处理针铁矿可制备得到高比表面积、高活性和富结构氧等特性的赤铁矿，使之具有特殊的应用性能。本实验通过热处理天然针铁矿，研究热处理产物对焦油模拟化合物甲苯的催化裂解性能，充分利用赤铁矿中的结构氧和热处理性质实现对甲苯的去除和催化剂再生。通过上述研究结果表明，赤铁矿对甲苯具有良好的催化裂解效果，产生的H2、CO和积碳等首先与赤铁矿中的结构氧进行反应，将赤铁矿还原成磁铁矿，从而达到降低积碳的目的。天然针铁矿廉价易得且具有很好的热处理特性，热处理得到赤铁矿作为催化剂，与裂解产生的积碳和还原气体反应得到磁铁矿，而磁铁矿具有良好的磁分离特性，在实际应用过程中可重复利用磁铁矿的磁性进行磁回收利用，磁铁矿在空气中煅烧后又可回到赤铁矿状态从而达到循环目的。