[发明专利]用于催化湿式过氧化氢氧化法的催化剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种用于催化湿式过氧化氢氧化法的催化剂及其制备方法和应用，该制备方法包括以下步骤：（1）将活性氧化铝经酸浸泡后用去离子水洗涤至中性，干燥后焙烧，得到载体；（2）将载体与过渡金属离子的盐溶液混合，投加氨水作为过渡金属离子的沉淀剂并搅拌，投加完成后振荡、静置、固液分离、水洗、干燥，得到催化剂前驱体；（3）将催化剂前驱体焙烧，得到催化剂。本发明中的催化剂在湿式催化过氧化氢法处理含氰废水中有较高的催化活性，能大大提高过氧化氢的催化效率和催化能力，从而缩短废水停留时间，降低运行成本。

技术领域

本发明涉及一种用于催化湿式过氧化氢氧化法的催化剂及其制备方法和应用，属于含氰废水的催化剂技术领域。

背景技术

含氰废水是指一类成分较为复杂、可生化性低的难降解有机废水。目前来说，在电镀、炼钢、化学等行工业废水中广泛存在着氰化物污染问题。由于氰化物对区域环境质量、工农业生产及人体健康都有不可忽视的危害，因此国内外从事氰化物处理研究的人日益增多。我国目前执行的《污水综合排放标准》中，规定一、二级标准中氰化物最高允许排放浓度为0.5mg/L。对于该类废水，常规的生化处理手段很难够达到处理要求，需要采取处理效果更显著、效率更优良的高级氧化技术。

催化湿式过氧化氢氧化(CWPO)是一种高效处理难降解有毒有害废水的高级氧化技术，具有反应条件温和、工艺过程环保和无须外能辅助等优点，但它含氰废水处理技术的工程化应用方面仍存在一些不足，如催化氧化效率不够，水力停留时间较长，运行成本较高。而部分催化效率较高的催化剂大多为贵重金属系列，难制备、易流失且成本高。

发明内容

本发明解决的技术问题是，提供一种高活性的催化剂，催化氧化的效率很高，可用于含氰废水的催化氧化处理。

本发明的技术方案是，提供一种用于湿式过氧化氢氧化法的催化剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将活性氧化铝经酸浸泡后用去离子水洗涤至中性，干燥后焙烧，得到载体；

(2)将载体与一种或几种过渡金属离子的盐溶液混合，得混合液，向混合液中投加氨水作过渡金属离子沉淀剂并搅拌，投加完成后振荡、静置、固液分离、水洗、干燥，得到催化剂前驱体；

(3)将催化剂前驱体焙烧，得到催化剂。

进一步地，步骤(1)中的酸为稀盐酸，稀硫酸等。

进一步地，步骤(2)中，投加氨水使混合液的pH＝8～10；所述氨水的投加速度为0.5～5mL/min，维持较低的投加速率，进而保证后续催化剂有效成份的粒度。优选逐滴加入氨水。

进一步地，氨水的浓度优选为15-40wt％。

进一步地，所述载体与过渡金属离子的盐溶液的质量体积比为10～200g/L。

进一步地，步骤(1)中，焙烧的温度为150-250℃；焙烧时间为1～2h；步骤(3)中，焙烧的温度为400～600℃，焙烧时间为2～6h。

进一步地，步骤(2)中，盐溶液中过渡金属离子的浓度为0.01～0.5mol/L。该盐溶液即由过渡金属离子形成。

进一步地，步骤(2)中，振荡的条件是：时间2～24h，温度20～80℃，振荡速度60～300rpm。

进一步地，所述过渡金属离子为铜离子、锰离子或镍离子。

进一步地，所述活性氧化铝的粒径为1～10mm，堆密度为0.68～0.75g/cm³，比表面积为200～260m²/g，孔容为0.4～0.46cm³/g。

本发明进一步地提供所述制备方法得到催化剂。

本发明进一步地提供所述的催化剂在含氰废水处理中的应用。