申请日2015.07.20
公开(公告)日2015.12.02
IPC分类号C01F11/08; B01J29/072; C02F1/00
摘要
本发明公开了一种回收利用BaO处理钛白废水的方法，属于污水处理技术领域。本发明将一氧化钡处理的钛白废水中所产生的BaSO4沉淀物在一定温度条件下烘干，置于电子加速器中在高温下进行电子辐照，使分子活化，改变分子化合价，同时加入由纳米二氧化钛、氧化铁和分子筛制得的Fe2O3/TiO2/分子筛混合催化剂，对BaSO4沉淀物进行催化、还原，得处理钛白废水所需的BaO。本发明的有益效果是：BaO能从BaSO4沉淀物中回收，变废为宝，利用价值大，达到资源的循环有效利用;处理过程简单、成本低、对环境无污染，BaO回收率达96.5%以上，值得推广与使用。
权利要求书
1.一种回收利用BaO处理钛白废水的方法，其特征在于具体操作步骤为：
(1)按质量百分比计，将20～30%的活性组分Fe2O3和70～80%的TiO2在常温下置于高速共混机中，混合搅拌20～40min，制得Fe2O3/TiO2二组分混合催化体系;
(2)将上述所得的Fe2O3/TiO2二组分混合催化体系置于碾压机中，保持温度为20～30°C下，碾压30～40min，使Fe2O3和TiO2颗粒破碎，并混合均匀，备用;
(3)按质量百分比计，将20～40%的碾碎后的Fe2O3/TiO2二组分混合催化体系和60～80%的分子筛置于烘焙箱中进行高温烘焙，温度设置为1500～1600°C，烘焙时间为30～40min，促使Fe2O3/TiO2共融并重新分布于分子筛表面，制得Fe2O3/TiO2/分子筛催化剂;
(4)将一氧化钡处理的钛白废水通入漏斗状处理容器中进行分离，得BaSO4沉淀物和废液;
(5)将上述分离出的BaSO4沉淀物，在温度为80～100°C下烘干;
(6)将上述烘干处理的BaSO4沉淀物置于电子加速器中，控制温度为1500～1600°C，进行电子辐照，使分子活化;
(7)同时通过加入步骤(3)制得的分子筛混合催化剂对BaSO4沉淀物进行催化、还原，得到处理废水所需的BaO。
2.根据权利要求书1所述的一种回收利用BaO处理钛白废水的方法，其特征在于：所述的电子加速器的电子能量及束流强度分别为5MeV，200μA，剂量率100kGy/s。
说明书
一种回收利用BaO处理钛白废水的方法
技术领域
本发明涉及一种回收利用BaO处理钛白废水的方法，属于污水处理技术领域。
背景技术
钛白学名为二氧化钛颜料，白色固体或粉末状的两性氧化物，一种重要的白色颜料和瓷器釉料，广泛用于油漆、油墨、塑料、橡胶、造纸、化纤、水彩颜料等行业;钛白粉的制造方法有硫酸法和氯化法，我国现阶段生产钛白粉主要采用的是硫酸法，硫酸法生产钛白粉出现较早，应用范围广泛，技术也很成熟，但硫酸法生产钛白粉会产生大量的酸性废水，这种酸性废水只能通过酸碱中和的方式进行处理后，才能达到环保的排放标准。
目前采用石灰石处理硫酸法生产钛白粉产生的酸性废水，可有效去除水中硫酸根离子、重金属离子，调节水中的pH值，其设备投资少，处理过程简单、技术成熟，但在处理过程中产生大量的CaSO4沉淀，严重降低了废水的处理效果，而且这种沉淀对环境易造成二次污染，回收利用价值不大;其次处理资金大，这样也就间接加大了运行的成本;因此，研究出一种可回收循环利用处理钛白废水的方法，节约了钛白废水的处理成本，减少污染，对经济的可持续发展也具有重要的意义。
发明内容
本发明所要解决的技术问题：针对石灰石中合法在处理硫酸法生产钛白粉产生的酸性废水过程中产生大量的CaSO4沉淀，造成环境二次污染，导致处理成本增加的问题，提供了一种回收利用BaO处理钛白废水的方法，该方法处理成本低，能从被处理钛白废水的BaSO4沉淀物中回收BaO，变废为宝，达到资源的循环有效利用。
为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案：一种回收利用BaO处理钛白废水的方法，其具体操作步骤为：
(1)按质量百分比计，将20～30%的活性组分Fe2O3和70～80%的TiO2在常温下置于高速共混机中，混合搅拌20～40min，制得Fe2O3/TiO2二组分混合催化体系;
(2)将上述所得的Fe2O3/TiO2二组分混合催化体系置于碾压机中，保持温度为20～30°C下，碾压30～40min，使Fe2O3和TiO2颗粒破碎，并混合均匀，备用;
(3)按质量百分比计，将20～40%的碾碎后的Fe2O3/TiO2二组分混合催化体系和60～80%的分子筛置于烘焙箱中进行高温烘焙，温度设置为1500～1600°C，烘焙时间为30～40min，促使Fe2O3/TiO2共融并重新分布于分子筛表面，制得Fe2O3/TiO2/分子筛催化剂;
(4)将一氧化钡处理的钛白废水通入漏斗状处理容器中进行分离，得BaSO4沉淀物和废液;
(5)将上述分离出的BaSO4沉淀物，在温度为80～100°C下烘干;
(6)将上述烘干处理的BaSO4沉淀物置于电子加速器中，控制温度为1500～1600°C，进行电子辐照，使分子活化;
(7)同时通过加入步骤(3)制得的分子筛混合催化剂对BaSO4沉淀物进行催化、还原，得到处理废水所需的BaO。
所述的电子加速器的电子能量及束流强度分别为5MeV，200μA，剂量率100kGy/s。
本发明的原理：将一氧化钡处理的钛白废水中所产生的BaSO4沉淀物在一定温度条件下烘干，置于电子加速器中在高温下进行电子辐照，使分子活化，改变分子化合价，同时加入由纳米二氧化钛、氧化铁和分子筛制得的Fe2O3/TiO2/分子筛混合催化剂，对BaSO4沉淀物进行催化、还原，得处理钛白废水所需的BaO。
本发明与其他方法相比，有益技术效果是：
(1)BaO能从BaSO4沉淀物中回收，变废为宝，利用价值大，达到资源的循环有效利用;
(2)该方法处理过程简单、成本低、对环境无污染。
实施方式
首先按质量百分比计，将20～30%的活性组分Fe2O3和70～80%的TiO2在常温下置于高速共混机中，混合搅拌20～40min，制得Fe2O3/TiO2二组分混合催化体系;再将上述所得的Fe2O3/TiO2二组分混合催化体系置于碾压机中，保持温度为20～30°C下，碾压30～40min，使Fe2O3和TiO2颗粒破碎，并混合均匀，备用;再按质量百分比计，将20～40%的碾碎后的Fe2O3/TiO2二组分混合催化体系和60～80%的分子筛置于烘焙箱中进行高温烘焙，温度设置为1500～1600°C，烘焙时间为30～40min，促使Fe2O3/TiO2共融并重新分布于分子筛表面，制得Fe2O3/TiO2/分子筛催化剂;然后将一氧化钡处理的钛白废水通入漏斗状处理容器中进行分离，得BaSO4沉淀物和废液;将上述分离出的BaSO4沉淀物，在温度为80～100°C下烘干;最后将上述烘干处理的BaSO4沉淀物置于电子加速器中，控制温度为1500～1600°C，进行电子辐照，使分子活化;同时加入制得的分子筛混合催化剂对BaSO4沉淀物进行催化、还原，得到处理废水所需的BaO。
所述的电子加速器的电子能量及束流强度分别为5MeV，200μA，剂量率100kGy/s。
首先按质量百分比计，将20%的活性组分Fe2O3和70%的TiO2在常温下置于高速共混机中，混合搅拌20min，制得Fe2O3/TiO2二组分混合催化体系;再将上述所得的Fe2O3/TiO2二组分混合催化体系置于碾压机中，保持温度为20°C下，碾压30min，使Fe2O3和TiO2颗粒破碎，并混合均匀，备用;再按质量百分比计，将20%碾碎后的Fe2O3/TiO2二组分混合催化体系和60%的分子筛置于烘焙箱中进行高温烘焙，温度设置为1500°C，烘焙时间为30min，促使Fe2O3/TiO2共融并重新分布于分子筛表面，制得Fe2O3/TiO2/分子筛催化剂;然后将一氧化钡处理的钛白废水通入漏斗状处理容器中进行分离，得BaSO4沉淀物和废液;将上述分离出的BaSO4沉淀物，在温度为80°C下烘干;最后将上述烘干处理的BaSO4沉淀物置于电子加速器中，控制温度为1500°C，进行电子辐照，使分子活化;同时加入制得的分子筛混合催化剂对BaSO4沉淀物进行催化、还原，得到处理废水所需的BaO;采用电子辐照、Fe2O3/TiO2/分子筛混合催化剂催化还原的方法，BaO能从BaSO4沉淀物中回收，变废为宝，达到资源的有效利用，大大降低了硫酸法钛白废水的处理成本;BaO回收率为96.5%，值得推广与使用。
首先按质量百分比计，将25%的活性组分Fe2O3和75%的TiO2在常温下置于高速共混机中，混合搅拌30min，制得Fe2O3/TiO2二组分混合催化体系;再将上述所得的Fe2O3/TiO2二组分混合催化体系置于碾压机中，保持温度为25°C下，碾压35min，使Fe2O3和TiO2颗粒破碎，并混合均匀，备用;再按质量百分比计，将30%的碾碎后的Fe2O3/TiO2二组分混合催化体系和70%的分子筛置于烘焙箱中进行高温烘焙，温度设置为1550°C，烘焙时间为35min，促使Fe2O3/TiO2共融并重新分布于分子筛表面，制得Fe2O3/TiO2/分子筛催化剂;然后将一氧化钡处理的钛白废水通入漏斗状处理容器中进行分离，得BaSO4沉淀物和废液;将上述分离出的BaSO4沉淀物，在温度为90°C下烘干;最后将上述烘干处理的BaSO4沉淀物置于电子加速器中，控制温度为1550°C，进行电子辐照，使分子活化;同时加入制得的分子筛混合催化剂对BaSO4沉淀物进行催化、还原，得到处理废水所需的BaO;采用电子辐照、Fe2O3/TiO2/分子筛混合催化剂催化还原的方法，BaO能从BaSO4沉淀物中回收，变废为宝，达到资源的有效利用，大大降低了硫酸法钛白废水的处理成本;BaO回收率为96.7%，值得推广与使用。
首先按质量百分比计，将30%的活性组分Fe2O3和80%的TiO2在常温下置于高速共混机中，混合搅拌40min，制得Fe2O3/TiO2二组分混合催化体系;再将上述所得的Fe2O3/TiO2二组分混合催化体系置于碾压机中，保持温度为30°C下，碾压40min，使Fe2O3和TiO2颗粒破碎，并混合均匀，备用;再按质量百分比计，将40%的碾碎后的Fe2O3/TiO2二组分混合催化体系和80%的分子筛置于烘焙箱中进行高温烘焙，温度设置为1600°C，烘焙时间为40min，促使Fe2O3/TiO2共融并重新分布于分子筛表面，制得Fe2O3/TiO2/分子筛催化剂;然后将一氧化钡处理的钛白废水通入漏斗状处理容器中进行分离，得BaSO4沉淀物和废液;将上述分离出的BaSO4沉淀物，在温度为100°C下烘干;最后将上述烘干处理的BaSO4沉淀物置于电子加速器中，控制温度为1600°C，进行电子辐照，使分子活化;同时加入制得的分子筛混合催化剂对BaSO4沉淀物进行催化、还原，得到处理废水所需的BaO;采用电子辐照、Fe2O3/TiO2/分子筛混合催化剂催化还原的方法，BaO能从BaSO4沉淀物中回收，变废为宝，达到资源的有效利用，大大降低了硫酸法钛白废水的处理成本;BaO回收率为96.9%，值得推广与使用。