[发明专利]降解硫化矿选矿有机废水的可见光催化剂制备方法

说明书

技术领域

     本发明涉及一种处理选矿废水的方法，特别涉及对一种降解硫化矿选矿有机废水的可见光催化剂制备方法。

背景技术

随着矿业的发展，选矿过程中使用的浮选药剂的用量越来越大，同时浮选药剂带来的环境污染也越来越严重。由于浮选药剂用量大、效率低、高毒和高污染，选矿废水中的药剂残余量较大，致使许多矿区生态环境不断恶化，水体与土壤受到严重污染，对人身健康、农业生产和渔业都造成了很大危害。因此，如何寻求一种有效、合理的治理选矿废水的技术是人们亟待解决的重大难题。

目前，处理硫化矿选矿废水中有机成分的方法有生物法、化学法、物理吸附法和尾矿库自然净化法等。生物法对有些硫化矿浮选废水中的有机成分降解性能差。中国专利 CN101875960A 对硫化矿浮选废水中的有机成分烃基黄药的生物降解性进行测试，结果表明乙基黄药是可生物降解，但异丙基黄药、正丁基黄药、异丁基黄药及正戊基黄药都属于难生物降解。中国专利CN101279804A公开了以臭氧法降解硫化矿选矿有机废水的方法。该法反应速度快，去除污染物效果显著。但臭氧易分解，不能循环使用。吸附法再生吸附剂比较繁琐。尾矿库自然净化法降解速度慢。

    近年来，利用半导体材料光催化降解有毒有害的污染物已成为比较热门的研究课题之一。光催化技术不仅能耗低、操作简便、反应条件温和、无二次污染，而且可有效地将有机污染物转化为无机小分子，达到完全无机化的目的。目前使用较多光催化剂是TiO₂，其具有光催化活性高、稳定性好的优点。然而TiO₂的带隙较宽，只能吸收λ≤387nm的紫外光，光能的利用率低。因此，人们逐渐把目光转移到具有窄禁带宽度，可以利用可见光的半导体光催化剂，以提高对太阳能的利用效率。中国专利CN101830537A公开了一种可见光催化降解硫化矿选矿废水中有机成分的方法。该法以共沉淀法制备光催化剂Bi₂O₃粉体。其制备步骤包括：①前驱体的制备：将五水硝酸铋、浓硝酸和去离子水按照一定比例于聚四氟乙烯容器中混匀，然后慢慢滴加KOH溶液至pH呈中性，边滴加边搅拌，反应1h后得到固体沉淀；将沉淀过滤和洗涤，然后烘干（120℃）、磨碎，得到前驱体粉末；②光催化剂Bi₂O₃的制备：将前驱体粉末于303℃～800℃中煅烧6h，得到Bi₂O₃粉末。该方法虽然具有工艺反应速度快，去除污染物效果显著的优点，但其涉及的半导体光催化剂制备复杂，成本高。

发明内容

    鉴于现有技术的不足，本发明的目的在于将制备工艺简单快速且成本低的Fe₂O₃光催化剂用于降解硫化矿选矿废水中有机成分，从而解决现有的可见光催化剂制备复杂和成本高的问题。

本发明的目的是这样实现的：

一种降解硫化矿选矿废水中有机成分的可见光催化剂制备方法，以硝酸铁、丙二酸和水为原料，采用湿化学法制备得纳米氧化铁粉体，即得可见光催化剂。

优选地，所述可见光催化剂的制备方法包括如下步骤：

（1）以硝酸铁、丙二酸和水为原料，搅拌混合均匀，在80℃水浴蒸发至糊状；其中，硝酸铁，丙二酸和水的摩尔比为：1：2-8：45-180；

（2）糊状物在105℃-120℃条件下干燥；

（3）将干燥糊状物放入窑炉在200℃-500℃下煅烧2-6小时得纳米氧化铁粉体。

进一步优选地，所述可见光催化剂的制备方法，其中硝酸铁，丙二酸和水的摩尔比为：1：2-4：47-84。

进一步优选地，所述可见光催化剂的制备方法，其中步骤（3）中的煅烧温度为250℃-350℃，煅烧时间为2-3小时。

再进一步优选地，所述可见光催化剂的制备方法，其中步骤（1）采用的水为去离子水或蒸馏水。

一种降解硫化矿选矿废水中有机成分的方法，包括将上述方法制备的纳米氧化铁粉体作为可见光催化剂，悬浊于硫化矿选矿废水中进行光照射。

优选地，所述降解硫化矿选矿废水中有机成分的方法，其中按0.3～2.0g/L废水的比例加入纳米氧化铁粉体，在可见光下照射150～240分钟。