目前,随着我国综合国力的迅猛发展,依靠重工业生产消耗能源所带来的环境问题日趋紧张,主要表现在产生的大气污染物已严重威胁到人类社会和谐发展,突出在于NOx所带来得环境恶化。国内外对于NOx造成的生态环境恶化积极采取相应的脱硝手段进行治理,其中应用较为成熟的方法是选择性催化还原法。针对选择性催化还原法,现需寻找一种低廉、高效、稳定、抗硫的脱硝催化剂。白云鄂博稀土尾矿中因富含具有脱硝活性物质的“特殊”金属氧化物,故该尾矿可作为天然脱硝催化剂,但是尾矿在工艺矿物学中表现出元素繁多、品位低贫、晶粒度细、矿相紊杂四大特征,矿相嵌布复杂、选矿分离困难使其未能得到充分利用,从而造成堆积的尾矿坝已接近两亿吨。本文以白云鄂博稀土尾矿粉末为研究原料,探究出两种不同粘结剂(磷酸二氢铝溶液和硅酸钠溶液)对其成型的影响,进而采用一种全新的制备方法(模具整体成型法)按照不同比例的物料配比成型出稀土尾矿基蜂窝状脱硝催化剂。通过多种性能检测,结果表明所成型的稀土尾矿基蜂窝状脱硝催化剂在各项性能上是有效可行的,为其将来在工业烟气脱硝领域的应用上奠定了坚实的基础与前景。主要结论如下:(1)将白云鄂博稀土尾矿粉末采用模具整体成型法制备的蜂窝状脱硝催化剂,克服了催化剂粉末成型原有的易粉化、易破碎、易剥落、难以发挥真正意义上催化活性的缺点,它是兼备高效率、高抗硫性、高稳定性等优点的新型功能材料,可满足工业化烟气脱硝应用的需要。(2)本文以白云鄂博稀土尾矿粉末为烟气脱硝催化活性物质,结合拟薄水铝石粉末为氧化铝载体,黏土与磷酸二氢铝溶液为固液混合粘结剂,确定了物料混合最佳质量配比为:稀土尾矿基粉末:拟薄水铝石粉末:黏土=2:4:3,所成型的蜂窝状脱硝催化剂在最佳工况脱硝活性高达88.6%。(3)在机械性能稳定的情况下,BET与SEM-EDS结果表明,原本比表面小、表面光滑的稀土尾矿经成型后转化为无规则、多孔状蜂窝体,这是由于两种铝源在500℃焙烧熔化为γ-Al₂O₃,导致稀土尾矿在γ-Al₂O₃下活位点暴露,放大其脱硝性能;XRD与TG结果表明,蜂窝状成型催化剂经500℃空气焙烧后,稀土尾矿原本的氟碳铈矿和磁铁矿特征峰消失,且发生明显失重现象,这是由于含量较少的氟碳铈矿受热分解为稀少的CeO₂,而磁铁矿却被完全氧化为赤铁矿,故两种矿相未能检测出,氧化铈与赤铁矿却具有良好的催化还原NOx的能力,受热分解失重产生的CO₂冲刷整体,形成的内应力增大其孔隙孔容。