[發明專利]用于催化濕式過氧化氫氧化法的催化劑及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 201811293890.4
• 申請日: 2018-11-01
• 公開（公告）號: CN109465009A
• 公開（公告）日: 2019-03-15
• 發明（設計）人: 陳亞利;禹雪中;許文彬;熊鷹;鄧思思;譚冬冬
• 申請（專利權）人: 深圳永清水務有限責任公司
• 主分類號: B01J23/72
• 分類號: B01J23/72;B01J23/755;B01J23/889;B01J37/03;B01J37/08;C02F1/72;C02F101/18
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 馬強;蔣尊龍

本發明公開了一種用于催化濕式過氧化氫氧化法的催化劑及其制備方法和應用，該制備方法包括以下步驟：（1）將活性氧化鋁經酸浸泡后用去離子水洗滌至中性，干燥后焙燒，得到載體；（2）將載體與過渡金屬離子的鹽溶液混合，投加氨水作為過渡金屬離子的沉淀劑并攪拌，投加完成后振蕩、靜置、固液分離、水洗、干燥，得到催化劑前驅體；（3）將催化劑前驅體焙燒，得到催化劑。本發明中的催化劑在濕式催化過氧化氫法處理含氰廢水中有較高的催化活性，能大大提高過氧化氫的催化效率和催化能力，從而縮短廢水停留時間，降低運行成本。

技術領域

本發明涉及一種用于催化濕式過氧化氫氧化法的催化劑及其制備方法和應用，屬于含氰廢水的催化劑技術領域。

背景技術

含氰廢水是指一類成分較為復雜、可生化性低的難降解有機廢水。目前來說，在電鍍、煉鋼、化學等行工業廢水中廣泛存在著氰化物污染問題。由于氰化物對區域環境質量、工農業生產及人體健康都有不可忽視的危害，因此國內外從事氰化物處理研究的人日益增多。我國目前執行的《污水綜合排放標準》中，規定一、二級標準中氰化物最高允許排放濃度為0.5mg/L。對于該類廢水，常規的生化處理手段很難夠達到處理要求，需要采取處理效果更顯著、效率更優良的高級氧化技術。

催化濕式過氧化氫氧化(CWPO)是一種高效處理難降解有毒有害廢水的高級氧化技術，具有反應條件溫和、工藝過程環保和無須外能輔助等優點，但它含氰廢水處理技術的工程化應用方面仍存在一些不足，如催化氧化效率不夠，水力停留時間較長，運行成本較高。而部分催化效率較高的催化劑大多為貴重金屬系列，難制備、易流失且成本高。

發明內容

本發明解決的技術問題是，提供一種高活性的催化劑，催化氧化的效率很高，可用于含氰廢水的催化氧化處理。

本發明的技術方案是，提供一種用于濕式過氧化氫氧化法的催化劑的制備方法，包括以下步驟：

(1)將活性氧化鋁經酸浸泡后用去離子水洗滌至中性，干燥后焙燒，得到載體；

(2)將載體與一種或幾種過渡金屬離子的鹽溶液混合，得混合液，向混合液中投加氨水作過渡金屬離子沉淀劑并攪拌，投加完成后振蕩、靜置、固液分離、水洗、干燥，得到催化劑前驅體；

(3)將催化劑前驅體焙燒，得到催化劑。

進一步地，步驟(1)中的酸為稀鹽酸，稀硫酸等。

進一步地，步驟(2)中，投加氨水使混合液的pH＝8～10；所述氨水的投加速度為0.5～5mL/min，維持較低的投加速率，進而保證后續催化劑有效成份的粒度。優選逐滴加入氨水。

進一步地，氨水的濃度優選為15-40wt％。

進一步地，所述載體與過渡金屬離子的鹽溶液的質量體積比為10～200g/L。

進一步地，步驟(1)中，焙燒的溫度為150-250℃；焙燒時間為1～2h；步驟(3)中，焙燒的溫度為400～600℃，焙燒時間為2～6h。

進一步地，步驟(2)中，鹽溶液中過渡金屬離子的濃度為0.01～0.5mol/L。該鹽溶液即由過渡金屬離子形成。

進一步地，步驟(2)中，振蕩的條件是：時間2～24h，溫度20～80℃，振蕩速度60～300rpm。

進一步地，所述過渡金屬離子為銅離子、錳離子或鎳離子。

進一步地，所述活性氧化鋁的粒徑為1～10mm，堆密度為0.68～0.75g/cm³，比表面積為200～260m²/g，孔容為0.4～0.46cm³/g。

本發明進一步地提供所述制備方法得到催化劑。

本發明進一步地提供所述的催化劑在含氰廢水處理中的應用。