申请日2013.09.06
公开(公告)日2014.08.06
IPC分类号C02F1/78; B01J23/889
摘要
本发明公开了稀土分子筛废渣制备水处理多相臭氧氧化固体催化剂的方法，充分利用废渣中的金属氧化物和稀土金属氧化物作臭氧氧化的活性剂，适于多种废水处理，以废治废，化害为利，解决了废渣污染环境，占用土地的弊病，具有明显的经济效益和环境效益。
权利要求书
1.利用稀土分子筛废渣制备水处理多相臭氧氧化固体催化剂的方法其特征，包括如下工艺和步骤：
a.废渣的脱水干燥：废渣含结晶水50～60%，在远红外干燥机干燥脱水，干燥温度200～300℃;b.粉碎：将脱水干燥后废渣加1～2%的无烟煤一并粉碎，粉碎至粒径小于0.1mm，转入贮料仓备用;c.造粒：用园盘造粒机制取粒径0.5～0.8cm的颗粒，在造粒时，喷入硅溶胶作粘结剂，其配比：粉料∶硅溶胶=100∶2～3;d.烘干、焙烧：在200～300℃烘干，经1100～1200℃焙烧10分钟而成水处理多相臭氧氧化固体催化剂。
2.根据权利要求1，所述废渣含硅胶50～60%，含硅铝凝胶15～24%，含10～12%的金属氧化物，稀土金属氧化物。(MnO、TiO2、Fe2O3、Co2O3、NiO、CuO、CaO、BaO、ZrO2、K2O、Na2O、MgO、La2O3、CeO2、WO3、Au2o、Pr6O11) 。
3.根据权利要求1所述的分子筛废渣制备水处理多相臭氧氧化催化剂的方法，其粒径0.5～0.8cm的颗粒。
说明书
稀土分子筛废渣制备水处理多相臭氧氧化固体催化剂
1、技术领域
本发明涉及利用稀土分子筛废渣制备水处理多相臭氧氧化固体催化剂，属环境科学技术领 域，具体涉及固体废渣利用和废水处理臭氧氧化的催化剂。
2、背景技术
臭氧具有极强的氧化能力，氧化能力仅次于氟，高于氯和高锰酸钾，在水中可自行分 解，没有二次污染，是水处理绿色氧化药剂。臭氧不仅具有很强的消毒杀菌能力，还可以氧 化去除水中微污染难降解有机物，目前，在水处理领域得到广泛应用.
采用臭氧技术的效果好坏，关键是提高臭氧的氧化能力和臭氧的利用率。传统的臭氧 氧化能力和去除难降解有机物能力较低，目前文献报导的以均相为主，催化剂配成溶液加入 水中催化剂以离子形式存在，这种催化剂虽然能提高臭氧的氧化能力，但存在催化剂难以回 收重复使用造成二次污染，增加后续处理的难度等缺点。臭氧氧化固体催化剂应运而生，近 年来得到高校、科研部门的高度重视。臭氧氧化固体催化剂是以多孔材料为载体，如活性炭、 陶粒、硅胶等，将具有催化活性的金属硝酸盐或硫酸盐中的一种或多种按一定比例复合溶于 水，将载体浸渍在溶液中数小时，然后烘干，焙烧而成。但在生产过程中易引起易燃易爆等 安全事故，同时产生剧毒的过氧化氮气体，污染环境。
稀土分子筛是石油裂解的催化剂，在生产过程中产生不少的废渣，这些废渣是由50～ 60%的硅胶，15～20%硅铝凝胶组成，含有多种有毒害的金属氧化物，稀土金属氧化物，含量 在10～12%左右，这些金属氧化物和稀土金属氧化物分别是氧化镧、氧化铈、氧化镨、氧化 铁、氧化钴、氧化镍、氧化铜、氧化锌、氧化锰、氧化钛、氧化镉等，污染环境，占用土地。 这些有毒害的金属氧化物，正是臭氧氧化的活性组份，硅胶、硅铝凝胶具有较高的多孔吸附 性，若制成一种固体催化剂，使之废水中的臭氧氧化有更好的催化作用，对废水中难降解有 机物有更好的去除作用，这种催化剂因含有多种金属氧化物和稀土金属氧化物为活性剂，可 适合不同的废水处理，因此，利用分子筛废渣制备臭氧氧化催化剂，具有非常重大的应用价 值，既解决废渣的污染环境，又对资源进行了再利用。
3、发明内容
本发明目的是利用稀土分子筛废渣制备水处理多相臭氧氧化固体催化剂，使废渣中的金属 氧化物、稀土金属氧化物，通过烧结永久性固定在催化剂中成为臭氧氧化的催化剂，提高臭 氧氧化的能力，提高氧化水中难降解有机物的能力，从而降低臭氧氧化运行成本。
本发明是通过如下技术方案实现本发明，利用稀土分子筛废渣制备水处理多相臭氧氧 化固体催化剂，包括如下步骤和工艺方法。
a.废渣的脱水干燥：废渣含有50～60%的结晶水，在远红外干燥机上脱水干燥。干燥温 度200～300℃。b.粉碎：将脱水干燥后废渣加1～2%的无烟煤一并粉碎，粒径小于0.1mm转 送到贮料仓内。c.造粒：在园盘造粒机造粒，制取粒径0.5～0.8cm的颗粒，在造粒时喷入硅 溶胶作粘结剂其配比：废渣粉∶硅溶胶=100∶3～4。d.烘干焙烧：在200～300℃烘干，然 后在1100～1200℃炉内焙烧而成水处理多相臭氧氧化固体催化剂。
本发明的活性剂是利用废渣中固有的金属氧化物、稀土金属氧化物，含量在10～12%， 负载在50～60%的硅胶，15～24%硅铝凝胶上，经烘干脱水、粉碎、造粒、焙烧而成水处理多 相臭氧氧化固体催化剂。
本发明相对于现有技术具有如下有益效果：
1.系废物利用，以废治废，消化了废渣，改善了环境污染，节省了土地资源。
2.利用废渣的硅胶，硅铝凝胶多孔吸附性及所含的金属氧化物制臭氧氧化催化剂的活性 剂，大大的降低了催化剂生产成本。
3.催化剂经焙烧后，活性剂金属氧化物牢固地均布在催化剂微孔中既解决了有害金属氧化 物的流失，又提高了催化活性，可重复使用。
4.催化剂因含多种催化剂活性的金属氧化物和稀土金属氧化物，适合不同的废水处理。
5.因含稀土金属氧化物可提高臭氧氧化的能力和去除水中难降解有机物能力。