[发明专利]一种固废基非均相臭氧催化剂及其制备方法

说明书

本发明提供了一种固废基非均相臭氧催化剂的制备方法，包括如下步骤：1)将赤泥、脱硫灰、粉煤灰、水混合搅拌均匀，造粒，干燥，得到预制料；2)将预制料在隔绝氧气条件下加热进行烧制，一段时间后向体系中通入水蒸气进行活化，最后冷却降温至室温，即得臭氧催化剂。该发明采用有色冶炼中产生的难处理的赤泥与半干法脱硫灰为原料，实现了赤泥与脱硫灰的协同处理与资源化利用，而且制得的臭氧催化剂活性好、机械强度高、使用寿命长，长期运行稳定，其制备过程简单，具有投资小、运营成本低、操作简单等优点。

技术领域

本发明属于环境治理技术领域，具体涉及一种固废基非均相臭氧催化剂及其制备方法。

背景技术

随着工业的发展，在工业生产过程中产生大量的工业废水，其中来自造纸、医药、石化、油气开采等行业这类工业废水具有成分复杂、高COD、高含盐量、有毒含量高和难降解的特点。此类难降解工业废水若不经过处理而直接排放，会污染地表水、地下水、土壤和耕地，影响植物及微生物的正常生长，从而影响人类的身体健康。

近年来，高级氧化技术在污水处理厂的深度处理中的应用越来越多。在这些高级氧化技术中，值得一提的是臭氧催化氧化技术。臭氧氧化技术也是利用羟基自由基(·OH)去除废水中难降解有机物。臭氧在被发现之后的一百多年里主要用于水体消毒，直到1998年，日本首个臭氧深度处理污水厂示范工程开始运行。由于其清洁无污染、氧化效率高、操作简单等优点，已经成为去除废水中高稳定性、难降解有机物的关键技术之一，在污水处理厂提标改造废水深度处理过程中获得了越来越多的青睐。臭氧催化剂选择和制备是至关重要的，一种催化活性好、机械强度高、重复次数多的催化剂对工艺的稳定运行具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种固废基非均相臭氧催化剂的制备方法，至少可以解决现有技术中存在的部分缺陷。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种固废基非均相臭氧催化剂的制备方法，包括如下步骤：

1)将赤泥、脱硫灰、粉煤灰、水混合搅拌均匀，造粒，干燥，得到预制料；

2)将预制料在隔绝氧气条件下加热进行烧制，一段时间后向体系中通入水蒸气进行活化，最后冷却降温至室温，即得臭氧催化剂。

进一步的，所述步骤1)中赤泥、脱硫灰、粉煤灰、水的质量比为(70～90):(5～10):(5～20):(1～5)。

进一步的，所述赤泥为拜耳法赤泥，包括按质量百分比计的如下组分：铁品位TFe30～60％、Al₂O₃10～45％、SiO₂5～15％、Na₂O 1～10％、TiO₂1～10％。

进一步的，所述脱硫灰中CaO与Ca(OH)₂质量百分含量之和为20～40％，CaSO₃质量百分含量为30～60％，水分含量小于1％。

进一步的，所述脱硫灰粒度小于45μm。

进一步的，所述步骤1)中造粒粒径为0.5～1cm。

进一步的，所述步骤2)中预制料加热烧制过程如下：在150～250℃条件下保温10～30min，然后升温至650～750℃保温60～90min，再将体系温度升至1050～1150℃，通入水蒸气且在此温度下保温30～40min。

进一步的，所述预制料加热烧制过程中由150～250℃升温至650～750℃的升温速率为10～20℃/min，由650～750℃升温至1050～1150℃的升温速率为10～20℃/min。

进一步的，所述步骤2)中水蒸气通入量与脱硫灰的质量比为1：(1～3)。