[發(fā)明專利]一種赤泥制備加強型中性球型臭氧催化劑的工藝

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202210002898.0
• 申請日: 2022-01-05
• 公開（公告）號: CN114345354A
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發(fā)明（設計）人: 王林;李劍;覃孔集;王家杰;李海貞
• 申請（專利權(quán)）人: 廣西宏業(yè)環(huán)保節(jié)能工程有限公司
• 主分類號: B01J23/80
• 分類號: B01J23/80;C02F1/78;C02F101/30
• 代理公司: 桂林市華杰專利商標事務所有限責任公司 45112
• 代理人: 周雯

本發(fā)明公開了一種赤泥制備加強型中性球型臭氧催化劑的工藝，具體包括如下步驟：S1、赤泥的高溫熱處理；S2、制備赤泥粉末；S3、酸調(diào)節(jié)赤泥粉末；S4、強化催化劑的催化活性；S5、制備加強型中性球型臭氧催化劑，通過酸洗加上高溫熱處理和加入過度金屬增強劑的工藝對赤泥進行改性，使得赤泥催化劑在中高溫段的脫硝活性大幅提升，酸洗處理具有良好的脫堿效果，削弱了堿金屬對催化劑活性的抑制作用，同時疏通了赤泥表面的孔道結(jié)構(gòu)，增強了孔間連通性，細化了顆粒尺寸，增大了孔容積和比表面積，以ZnO作為過度金屬增強劑，加入酸化后的赤泥中，來增加赤泥的催化活性，增加催化劑對于水處理中的催化氧化活性，對于催化降解廢水中的污染物的效果好。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于環(huán)境治理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種赤泥制備加強型中性球型臭氧催化劑的工藝。

背景技術(shù)

赤泥是工業(yè)生產(chǎn)Al₂O₃過程中排出的固體廢渣，因其含有大量的α-Fe₂O₃呈現(xiàn)紅棕色的特征而被稱為赤泥。根據(jù)Al₂O₃的生產(chǎn)工藝不同，赤泥可分為：燒結(jié)法、拜耳法和聯(lián)合法赤泥。赤泥的產(chǎn)生量巨大，根據(jù)生產(chǎn)工藝和鋁礦石品質(zhì)的不同，每生產(chǎn)1t氧化鋁會附帶產(chǎn)出0.5-2.5t的赤泥，赤泥的化學成分與礦物組成比較復雜，與鋁土礦的種類、氧化鋁生產(chǎn)方法及生產(chǎn)過程的添加劑種類密切相關(guān)。

由于赤泥的產(chǎn)生量較大且應用手段有限，大量的赤泥不能得到有效利用，只能依靠堆場進行堆放，占據(jù)了大量的土地資源；赤泥是強堿性固體廢渣，其堿性浸出液PH可達到10-13。赤泥的化學成分浸入土地會使土地堿化、造成地表水和地下水水體的嚴重污染；赤泥堆場中大量堆放的小顆粒赤泥容易引發(fā)揚塵，造成大氣污染；此外部分赤泥含有氟化物、氯化物等常見的大氣、水體污染物。因而赤泥造成的土地、環(huán)境污染問題日益嚴重，如何實現(xiàn)赤泥高效、大規(guī)模的資源化利用已成為煉鋁工業(yè)亟待解決的難題。

為此，我們提出一種應用于水處理氧化催化的赤泥制備加強型中性球型臭氧催化劑的工藝來解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種赤泥制備加強型中性球型臭氧催化劑的工藝，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種赤泥制備加強型中性球型臭氧催化劑的工藝，具體包括如下步驟：

S1、赤泥的高溫熱處理：將赤泥投入回轉(zhuǎn)式烘爐中，將回轉(zhuǎn)式烘爐的溫度先升溫到105℃恒溫1小時處理后，將回轉(zhuǎn)式烘爐的溫度升溫到250℃恒溫2小時處理，再將回轉(zhuǎn)式烘爐的溫度調(diào)整至400～800℃，將赤泥在400～800℃的回轉(zhuǎn)式烘爐中烘干1.5～2h，經(jīng)高溫熱處理的赤泥，提高赤泥的催化性能，赤泥在高溫中還原，F(xiàn)e20s轉(zhuǎn)變?yōu)镕e30d；

S2、制備赤泥粉末：將步驟S1中經(jīng)高溫熱處理后的赤泥自然冷卻至室溫后，對熱處理后的赤泥進行研磨過篩，制備300的目赤泥粉末；

S3、酸調(diào)節(jié)赤泥粉末：向步驟S2中的赤泥粉末上加入酸溶液，將赤泥粉末的PH值調(diào)節(jié)至7；

S4、強化催化劑的催化活性：向步驟S3中加入過度金屬增強劑，來增加赤泥的催化活性；

S5、制備加強型中性球型臭氧催化劑：向步驟S4中的泥粉末內(nèi)加入25%的粘合劑，制作成6mm的球型顆粒，自然干化后制得加強型中性球型臭氧催化劑。

優(yōu)選的，所述步驟S1中赤泥催化劑比表面積約為：22.8m²/g，所述步驟S1中赤泥在回轉(zhuǎn)式烘爐中烘干的溫度優(yōu)選為500℃，500℃下烘干赤泥，赤泥掛粉，表面不能太光滑，避免陶瓷化，500℃的煅燒使得材料具有比較大的比表面積和比較優(yōu)良的孔道結(jié)構(gòu)，保證了催化劑在高溫段的脫硝活性，赤泥溫度控制很關(guān)鍵，500℃赤泥掛粉，表面不能太光滑，避免陶瓷化，經(jīng)過高溫熱處理后，赤泥的催化性得到了提高，赤泥在高溫中還原，F(xiàn)e20s轉(zhuǎn)變?yōu)镕e30d。