[发明专利]一种废弃铬吸附剂的资源化应用

说明书

本发明公开了一种废弃铬吸附剂的资源化应用，将吸附铬后废弃的铬吸附剂进行干燥、焙烧，用于催化分解甲硫醇。不仅可以大幅度降低甲硫醇分解的温度，而且催化剂的寿命得到了显著提高，达到了“以废治废”的目的，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种废弃铬吸附剂的资源化应用，属于危险废物资源化技术领域。

背景技术

水溶性六价铬（剧毒物），具有强氧化性，其中六价铬离子对人体的毒害非常大，它对消化道、呼吸道、皮肤和黏膜都有危害，甚至可以引发皮肤癌、咽喉癌、肺癌等疾病。近年来多地发生铬污染事件，如2011年云南南盘江铬污染、云南曲靖铬污染、河南义马铬污染、广西柳州铬污染、2014年广州顺德铬污染等，对含铬废水处理迫在眉睫。

吸附法是目前研究比较多的处理含铬废水的方法，介孔无机有机复合吸附剂用于吸附含铬废水，但对于吸附后的含铬吸附剂处理问题，传统的方法是进行再生（产生高浓度含铬废水、易产生二次污染）和以危险废物进行固化填埋（不仅成本高而且会产生二次污染：含铬吸附剂的空气污染：呈粉末状的含铬吸附剂会引起扬尘，很容易在空气中散发，对生态环境造成极大的污染，成为人类的健康杀手；含铬吸附剂的水污染：堆放、填埋场的含铬吸附剂含有水溶态和酸溶态的铬，会随雨水大量流失，严重污染地表、地下水系，对人类健康、作物生长造成严重威胁，处理成本高，会产生重金属渗滤液污染地下水、地表水、土壤等）。因此，亟需为废弃含铬吸附剂选择一种无污染、低成本处理方法。

甲硫醇作为一种特殊的挥发性有机物（Volatile Organic Compounds，VOCs），在空气中易累积形成有机气溶胶，导致大气光化学烟雾和雾霾等严重的大气污染问题。甲硫醇也具有嗅阈值低和高毒、高腐蚀的性质，会引起人体神经系统麻醉；如果长期工作或生活在浓度很高环境中，会引发呼吸系统问题，严重时导致呼吸瘫痪。同时甲硫醇具有的高酸度会腐蚀反应设备。此外，甲硫醇来源极其广泛，主要来源于石油加工过程、天然气、炼焦炉、制革厂、造纸厂、污染控制设施（废水处理系统、卫生填埋系统）。因此，对甲硫醇处理技术的应用基础研究已是迫在眉睫，针对工业生产过程中的甲硫醇尾气治理以及石油产品中硫醇去除的研究工作具有重要的现实意义。目前国内外尚无利用废弃含铬吸附剂制备催化降解甲硫醇的报道研究。

发明内容

本发明的目的在于提供一种废弃铬吸附剂的资源化应用，将吸附铬后废弃的铬吸附剂进行干燥，再在350~800℃焙烧3~8h后，用于催化分解甲硫醇。

焙烧后的铬吸附剂可在以下反应条件下对甲硫醇进行催化分解：催化反应温度为250～500℃；催化反应的压力是常压；甲硫醇气体在总的气体中的含量为1～100000ppm；甲硫醇气体的气时空速范围为500～50000h^-1。

所述铬吸附剂包括：（1）市售的介孔材料（如：MCM-41介孔分子筛、SBA-15介孔分子筛、介孔二氧化硅等）用氨基、巯基等活性基团改性制备的复合介孔铬吸附材料（制备方法参照文献《Chromium(VI) removal from water by means of adsorption-reduction atthe surface of amino-functionalized MCM-41 sorbents》）；（2）以化学试剂为原料制备的复合介孔铬吸附材料，如以正硅酸乙酯、硅酸钠等为硅源、十六烷基三甲基溴化铵为模板剂制备的复合介孔铬吸附剂（制备方法参照文献《Bifunctionalized Mesoporous Silicasfor Cr(VI) Reduction and Concomitant Cr(III) Immobilization》）；（3）以工农业废弃物或天然矿物为原料制备的复合介孔铬吸附材料。