[发明专利]钛白酸解废渣改性高效多功能脱色剂及其制备方法

说明书

【技术领域】

本发明属于化学处理剂技术领域，涉及一种对废水具有光催化降解性和凝聚作用，使废水中的有机污染物直接转化为无毒、无害的CO₂、H₂O和无机物的钛白酸解废渣改性高效多功能脱色剂及其制备方法。

【背景技术】

染料废水中含有苯环、氨基、偶氮基团类有机物等致癌物质，含有表面活性剂的废水容易产生异味和泡沫，而且会影响废水的可生化性，非离子型和阳离子型表面活性剂很难生物降解，有时还会产生有毒或者不能溶解的中间体，常规方法处理效率很低，有返色和COD降不下来等问题，甚至产生二次污染。

【发明内容】

为了克服现有技术的上述缺点，本发明提供一种对废水具有光催化降解性和凝聚作用，使废水中的有机污染物直接转化为无毒、无害的CO₂、H₂O和无机物的钛白酸解废渣改性高效多功能脱色剂及其制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种钛白酸解废渣改性高效多功能脱色剂，其主要原料及其重量比是：含硫酸氧钛的酸解废渣25～35，硫酸亚铁70～90、过氧化氢5～15、钙镁粉4～8、废酸5～15、烧碱1～3。

一种钛白酸解废渣改性高效多功能脱色剂的制备方法是，将含有硫酸氧钛的酸解废渣，按上述原料的重量比，先后分别加入烧碱、过氧化氢、废酸和钙镁粉，使含有硫酸氧钛的酸解废渣经中和、水解、酸化后，生产纳米钛白；所加的亚铁和酸解废渣中的铁，经100～200℃的温度下脱水后，在400～500℃高温下进行氧化，然后经自然冷却、调聚、陈化，生成聚合硫酸亚铁。

本发明的有益效果是：通过纳米TiO₂使废水中的有机污染物迅速降解，直接转化为无毒、无害的CO₂、H₂O和无机物，在不改变原有污水的pH值情况下，凝聚速度快，矾花大，沉降迅速，具有脱色、除菌、除放射性元素、除重金属离子、降低COD及BOD功能，本发明投药量少，适应能力强，对各种污水处理都能获得良好的结果。

【具体实施方式】

下面结合实施例对本发明进一步说明：

硫酸氧钛的英文名：titangl sulfare，分子式是TiOSO₄.2H₂O，分子量是195.9。

一种钛白酸解废渣改性高效多功能脱色剂，所采用的主要原料及其重量比是：含有30％(重量百分比)硫酸氧钛的酸解废渣30，硫酸亚铁80、过氧化氢10、钙镁粉6、废酸10、烧碱1，烧碱可用铵水代替。

一种钛白酸解废渣改性高效多功能脱色剂的制备方法是，将含有硫酸氧钛的酸解废渣，按上述原料的重量比，先后分别加入烧碱、过氧化氢、废酸和钙镁粉，使含有硫酸氧钛的酸解废渣经中和、水解、酸化后，生产纳米钛白；所加的亚铁和酸解废渣中的铁，经100～200℃的温度下脱水后，在400～500℃高温下进行氧化，然后经自然冷却、调聚、陈化，生成聚合硫酸亚铁。

本发明是利用废渣中的硫酸氧钛和铁，在生产聚铁的同时，所使用的添加剂和流程有利于硫酸氧钛生成纳米钛白，高温氧化的温度，适应纳米钛白的结晶，这样在硫酸亚铁生产聚铁的同时又生产了纳米钛白，即本产品即具有纳米钛白治理废水的能力又具有聚铁的作用，形成一种高效多功能治理污水的无机物。纳米钛白具有较高的光催化氧化能力，其禁带宽度为E_g＝3.2ev相当于波长387nm光的能量，这正好处于紫外区，所以，用二氧化钛作为光催化氧化反应需要的紫外光源，在紫外线作用下，它的价带上电子被激发到导带，而在价带上产生空穴，形成自由电子空穴对，即在紫外线的照射下，能够自行分解出自由移动的带负电的电子和带正电的空穴发生一系列化学反应，形成电子空穴对，而吸附溶解在TiO₂表面的氧俘获电子形成O₂^-空穴则将吸收在TiO₂表面的OH^-和H₂O氧化成HO；生成的原子氧和氢氧自由基有很强的化学活性，特别是原子氧能与多数有机物反应，使有机物被氧化分解，最终分解为CO₂、H₂O和无机物。