稀土分子篩廢渣製備水處理多相臭氧氧化固體催化劑的製作方法
2023-05-03 17:26:36
稀土分子篩廢渣製備水處理多相臭氧氧化固體催化劑的製作方法
【專利摘要】本發明公開了稀土分子篩廢渣製備水處理多相臭氧氧化固體催化劑的方法，充分利用廢渣中的金屬氧化物和稀土金屬氧化物作臭氧氧化的活性劑，適於多種廢水處理，以廢治廢，化害為利，解決了廢渣汙染環境，佔用土地的弊病，具有明顯的經濟效益和環境效益。
【專利說明】稀土分子篩廢渣製備水處理多相臭氧氧化固體催化劑
1、【技術領域】
[0001]本發明涉及利用稀土分子篩廢渣製備水處理多相臭氧氧化固體催化劑，屬環境科學【技術領域】，具體涉及固體廢渣利用和廢水處理臭氧氧化的催化劑。
2、【背景技術】
[0002]臭氧具有極強的氧化能力，氧化能力僅次於氟，高於氯和高錳酸鉀，在水中可自行分解，沒有二次汙染，是水處理綠色氧化藥劑。臭氧不僅具有很強的消毒殺菌能力，還可以氧化去除水中微汙染難降解有機物，目前，在水處理領域得到廣泛應用.[0003]採用臭氧技術的效果好壞，關鍵是提高臭氧的氧化能力和臭氧的利用率。傳統的臭氧氧化能力和去除難降解有機物能力較低，目前文獻報導的以均相為主，催化劑配成溶液加入水中催化劑以離子形式存在，這種催化劑雖然能提高臭氧的氧化能力，但存在催化劑難以回收重複使用造成二次汙染，增加後續處理的難度等缺點。臭氧氧化固體催化劑應運而生，近年來得到高校、科研部門的高度重視。臭氧氧化固體催化劑是以多孔材料為載體，如活性炭、陶粒、矽膠等，將具有催化活性的金屬硝酸鹽或硫酸鹽中的一種或多種按一定比例複合溶於水，將載體浸潰在溶液中數小時，然後烘乾，焙燒而成。但在生產過程中易引起易燃易爆等安全事故，同時產生劇毒的過氧化氮氣體，汙染環境。
[0004]稀土分子篩是石油裂解的催化劑，在生產過程中產生不少的廢渣，這些廢渣是由50?60%的娃膠，15?20%娃招凝膠組成,含有多種有毒害的金屬氧化物,稀土金屬氧化物，含量在10?12%左右，這些金屬氧化物和稀土金屬氧化物分別是氧化鑭、氧化鈰、氧化鐠、氧化鐵、氧化鈷、氧化鎳、氧化銅、氧化鋅、氧化錳、氧化鈦、氧化鎘等，汙染環境，佔用土地。這些有毒害的金屬氧化物，正是臭氧氧化的活性組份，矽膠、矽鋁凝膠具有較高的多孔吸附性，若製成一種固體催化劑，使之廢水中的臭氧氧化有更好的催化作用，對廢水中難降解有機物有更好的去除作用，這種催化劑因含有多種金屬氧化物和稀土金屬氧化物為活性齊U，可適合不同的廢水處理，因此，利用分子篩廢渣製備臭氧氧化催化劑，具有非常重大的應用價值，既解決廢渣的汙染環境，又對資源進行了再利用。
3、
【發明內容】
[0005]本發明目的是利用稀土分子篩廢渣製備水處理多相臭氧氧化固體催化劑，使廢渣中的金屬氧化物、稀土金屬氧化物，通過燒結永久性固定在催化劑中成為臭氧氧化的催化劑，提高臭氧氧化的能力，提高氧化水中難降解有機物的能力，從而降低臭氧氧化運行成本。
[0006]本發明是通過如下技術方案實現本發明，利用稀土分子篩廢渣製備水處理多相臭氧氧化固體催化劑，包括如下步驟和工藝方法。
[0007]a.廢渣的脫水乾燥:廢渣含有50?60%的結晶水，在遠紅外乾燥機上脫水乾燥。乾燥溫度200?30(TC。b.粉碎:將脫水乾燥後廢渣加I?2%的無煙煤一併粉碎，粒徑小於0.1mm轉送到忙料倉內。c.造粒:在園盤造粒機造粒,製取粒徑0.5?0.8cm的顆粒，在造粒時噴入矽溶膠作粘結劑其配比:廢渣粉:矽溶膠=100: 3?4。d.烘乾焙燒:在200?300°C烘乾，然後在1100?1200°C爐內焙燒而成水處理多相臭氧氧化固體催化劑。
[0008]本發明的活性劑是利用廢渣中固有的金屬氧化物、稀土金屬氧化物，含量在10?12 %，負載在50?60 %的矽膠，15?24 %矽鋁凝膠上，經烘乾脫水、粉碎、造粒、焙燒而成水處理多相臭氧氧化固體催化劑。
[0009]本發明相對於現有技術具有如下有益效果:
[0010]1.系廢物利用，以廢治廢，消化了廢渣，改善了環境汙染，節省了土地資源。
[0011]2.利用廢渣的矽膠，矽鋁凝膠多孔吸附性及所含的金屬氧化物制臭氧氧化催化劑的活性劑，大大的降低了催化劑生產成本。
[0012]3.催化劑經焙燒後，活性劑金屬氧化物牢固地均布在催化劑微孔中既解決了有害金屬氧化物的流失，又提高了催化活性，可重複使用。
[0013]4.催化劑因含多種催化劑活性的金屬氧化物和稀土金屬氧化物，適合不同的廢水處理。
[0014]5.因含稀土金屬氧化物可提高臭氧氧化的能力和去除水中難降解有機物能力。
4、【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1是本發明的工藝流程示意圖
[0016]圖中1-遠紅外乾燥機2-粉碎機3-圓盤造粒機4-焙燒爐
5、【具體實施方式】
[0017]實施例1，一種利用稀土分子篩廢渣製備水處理多相臭氧氧化固體催化劑方法工藝:
[0018]a.廢洛的脫水乾燥:乾燥溫度200?300°C。廢洛含有50%的結晶水,在遠紅外乾燥機脫水乾燥。b.粉碎:將脫水乾燥後廢渣加I?2%的無煙煤一併粉碎，粉碎粒徑小於0.1mm,轉送到忙料倉備用。c.造粒:在園盤造粒機造粒,製取粒徑0.5?0.8cm的顆粒,在造粒過程中噴入矽溶膠作粘結劑，其配比:粉料:矽溶膠=100: 3?4。d.烘乾焙燒:在200?300°C烘乾，在1100?1200°C焙燒而成水處理多相臭氧氧化固體催化劑。
[0019]利用臭氧氧化固體催化劑處理焦化廠廢水，臭氧投加量為:03: COD = 0.5: 1，COD由原來的120mg/L降到90mg/L，加入催化劑後在同樣的臭氧投加量，COD降到50mg/L，處理效率提高33%。
[0020]實施例2，利用臭氧氧化固體催化劑處理營口市某煉油廠廢水(催化劑同實施例1)，臭氧投加量為:03: COD = I, COD由原來的540mg/L降到340mg/L。加入臭氧催化劑後，在同樣的臭氧投加量下，COD降到140mg/L，處理效率提高37%。
[0021]實施例3，利用臭氧氧化固體催化劑處理某化工廠廢水(催化劑同實施例1)，臭氧投加量為:03: COD = 1,C0D由原來的1800mg/L降到1350mg/L。加入臭氧催化劑後，COD降到800mg/L，效率提高31 %。
[0022]實施例4，利用臭氧氧化固體催化劑處理某印染廠廢水(催化劑同實施例1)，臭氧投加量為:03: COD = 0.8，COD由原來的480mg/L降到280mg/L。加入臭氧催化劑催化後，在同樣的臭氧抽加量下，COD降到90mg/L，處理效率提高40%。
【權利要求】
1.利用稀土分子篩廢渣製備水處理多相臭氧氧化固體催化劑的方法其特徵，包括如下工藝和步驟: a.廢渣的脫水乾燥:廢渣含結晶水50?60%，在遠紅外乾燥機乾燥脫水，乾燥溫度200?300°C ；b.粉碎:將脫水乾燥後廢渣加I?2%的無煙煤一併粉碎，粉碎至粒徑小於.0.1mm,轉入忙料倉備用；c.造粒:用園盤造粒機製取粒徑0.5?0.8cm的顆粒,在造粒時，噴入矽溶膠作粘結劑，其配比:粉料:矽溶膠=100: 2?3 ；d.烘乾、焙燒:在200?300°C烘乾，經1100?1200°C焙燒10分鐘而成水處理多相臭氧氧化固體催化劑。
2.根據權利要求1，所述廢渣含矽膠50?60%，含矽鋁凝膠15?24%，含10?12%的金屬氧化物，稀土 金屬氧化物。(MnO、TiO2, Fe2O3、Co2O3、Ni O、CuO、CaO、BaO、ZrO2、K2O、Na2O、MgO> La203、CeO2 > WO3 > Au2O > Pr60n)。
3.根據權利要求1所述的分子篩廢渣製備水處理多相臭氧氧化催化劑的方法，其粒徑.0.5?0.8cm的顆粒。
【文檔編號】C02F1/78GK103962149SQ201310415484
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2013年9月6日 優先權日:2013年9月6日
【發明者】張振慧 申請人:張振慧