[發明專利]一種鍍鋅廢液凈化及制備鋅鐵催化材料的方法

有效

• 申請號: 202011048987.6
• 申請日: 2020-09-29
• 公開（公告）號: CN112264031B
• 公開（公告）日: 2022-11-25
• 發明（設計）人: 黃濤;藏穎;張克;杜晶;宋東平;金俊勛;周璐璐;劉龍飛;徐嬌嬌
• 申請（專利權）人: 常熟理工學院
• 主分類號: B01J23/835
• 分類號: B01J23/835;B01J37/34;C02F1/00;C02F101/36;C02F101/34
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 李靜

本發明公開了一種鍍鋅廢液凈化及制備鋅鐵催化材料的方法，包括如下步驟：(1)將鍍鋅廢液與氫氧化鈉水溶液混合、攪拌，得鋅鐵漿；(2)將膨脹珍珠巖與鋅鐵漿混合、攪拌、低溫等離子照射，得鋅鐵催化漿；(3)將鋅鐵催化漿離心，得廢液凈化液和鋅鐵催化沉淀；將鋅鐵催化沉淀烘干、研磨，得鋅鐵催化材料。本發明工藝簡單，不僅可實現鍍鋅廢液凈化，還可同步制備鋅鐵催化材料；本發明方法最高可去除鍍鋅廢液中99％的鋅、鐵、鉛、銅、鎳，制備的鋅鐵催化材料可適用pH等于1～13的水體環境，可在無光照環境下可實現最高去除97％雙氯酚酸鈉。

技術領域

本發明涉及一種鍍鋅廢液凈化及制備鋅鐵催化材料的方法，屬于廢水凈化及新材料研發領域。

背景技術

在鋼鐵行業，對鋼制構件進行鍍鋅前，通常需要對鋼制構件進行酸洗。目前，鋼鐵企業普遍選用鹽酸為酸洗介質。酸洗環節易產生大量的鍍鋅酸洗廢液，其屬于危險廢棄物，含有鐵、鋅、銅、鎳、鉛等有毒有害物質。當前我國電力鐵塔廠逾500家，每年產生數十萬噸酸液廢液。對于鍍鋅廢液的處置，最常用的石灰石中和法。石灰石中和法工藝較為簡單，但其無法回收利用廢液中較高含量的鐵和鋅，且產生的沉淀物仍然屬于危險廢棄物，仍然需要進行深度處理。近些年來，針對鍍鋅廢液的處置，從業人員也開發出一些新技術，包括膜分離法、直接焙燒法、濃縮工藝等。這些方法在一定程度上可以回收鍍鋅廢液中部分成分，但均存在一些技術缺陷限制。例如，濃縮工藝法產生的高濃度廢液仍需深度處理。膜分離法存在膜材料材質要求高、膜材料易堵塞、濾膜更換困難等問題。直接焙燒法存在易產生氣態氯化金屬污染物且廢液凈化效果差的問題。

發明內容

發明目的：本發明旨在提供一種既能實現鍍鋅廢液凈化又能將廢液中的有效成分充分回收利用的鍍鋅廢液凈化及制備鋅鐵催化材料的方法。

技術方案：本發明鍍鋅廢液凈化及制備鋅鐵催化材料的方法，包括如下步驟：

(1)將鍍鋅廢液與氫氧化鈉水溶液混合、攪拌，得鋅鐵漿；

(2)將膨脹珍珠巖與鋅鐵漿混合、攪拌、低溫等離子照射，得鋅鐵催化漿；

(3)將鋅鐵催化漿離心，得廢液凈化液和鋅鐵催化沉淀；將鋅鐵催化沉淀烘干、研磨，得鋅鐵催化材料。

優先的，步驟(1)中，所述氫氧化鈉水溶液與鍍鋅廢液體積比0.5～1.5:1時，有利于氫氧化鈉與鍍鋅廢液中的大部分金屬離子反應生成氫氧化物沉淀，進而有利于低溫等離子體照射過程中氧自由基對金屬氫氧化物脫氫，最終有利于鍍鋅廢液凈化及鋅鐵催化材料制備。

優先的，步驟(2)中，所述膨脹珍珠巖粉末與鋅鐵漿的質量比2.5～12.5:100。所述低溫等離子照射電壓為5～50kV。所述低溫等離子照射時間為2～6h。所述攪拌速率為60～360rpm。所述低溫等離子照射氣氛為氧氣。如此設置有利于膨脹珍珠巖粉末與鋅鐵漿混合后，膨脹珍珠巖粉末的表面羥基可吸附鍍鋅廢液中沒有沉淀的游離重金屬離子并促進吸附的重金屬離子與氫氧根進一步結合，也有利于低溫等離子體照射過程中，氧氣在放電通道中發生電離、解離，生成氧自由基。也有利于氧自由基與重金屬離子結合，誘發重金屬氧化物生成。

優先的，步驟(3)中，所述離心速率為3000～12000rpm。鋅鐵催化沉淀烘干溫度為50～150℃。如此設置有利于廢液凈化液和鋅鐵催化沉淀有效分離，也有利于鋅鐵催化沉淀烘干。