[发明专利]改性锰砂在催化过氧化氢降解有机废水中的应用

说明书

本发明公开了一种改性锰砂在催化过氧化氢降解有机废水中的应用，所述改性锰砂由以下方法制备得到：用清洗液对锰渣进行清洗，所述清洗液是碱和碳酸盐的混合液，将清洗后的锰渣干燥，煅烧，冷却后得到改性锰砂。本发明成功地将锰渣用于催化降解有机废水中，不仅将提高锰渣的利用价值，降低成本，同时还可以变废为宝，减少环境污染。

技术领域

本发明涉及一种改性锰砂在催化过氧化氢降解有机废水中的应用。

背景技术

染料废水是水体污染的主要来源之一，该废水具有水量大、浓度高、成分复杂、色度深和难降解等特点。其中含有的大部染料成分对人体还具有致癌性、致畸、和致突变的危害。亚甲基蓝时一种重要的有机化合合成的阳离子染料，在印染行业被广泛应用。亚甲基蓝的广泛应用也导致了含亚甲基蓝染料废水对水体的严重污染。近年来，由于Fenton技术的发展，目前已经被广泛应用在印染废水处理方面。但是采用Fenton技术普遍存在H₂O₂投加量过大，利用率不够高、运行成本高等问题。

电解锰渣是采用硫酸法浸出碳酸锰矿电解制备金属锰过程中产生的固体废物。目前多采用堆置的形式处理，锰渣中含有一定量的有害物质，经日晒、雨水冲刷会使有害物质如重金属等经土层渗透对地下水造成严重的污染。同时，电解锰渣中含有大量的锰、铁等元素，有研究表明，锰、铁氧化物能有效催化过氧化氢产生自由基降解大有机物。目前的电解锰渣处理方式为直接填埋、堆放的方式过于粗放，造成了资源利用不充分、生产效益低、环境污染严重、场地占用成本高等严重困绕电解锰生产企业和当地人民的难题。

目前已公开的利用锰渣的技术有：“200610050960.4 利用电解锰渣生产生态型胶凝材料的方法”，其锰渣利用量有限、工艺复杂；“91103273.8 电解锰渣灰的治理方法及其产品、99115241.7电锰渣土地处理全价基质总量调控法”，其锰渣产品附加值低；“200610050961.9利用电解锰渣生产水泥的方法”，该技术未充分开发锰渣的价值；“CN101306425 B一种电解锰渣综合利用的工艺”，该技术通过水洗，将可溶性物质洗脱出来回收，滤渣做建材等材料；“CN 101579685 B一种处理与利用电解锰废渣的方法”该技术能将电解锰废渣中不易分离出锰元素的硫酸锰，转换成能够方便分离出锰元素的碳酸锰；能将不易分离出氮元素的硫酸铵，转换成能够方便分离出氮元素的十二水硫酸铝铵晶体，但该技术工艺复杂，处理成本高，不适合大规模工业化处理。综上所述，锰渣目前多用于低附加值的产品中，主要是解决环境问题。

发明内容

本发明解决的技术问题是，提供一种途径，解决大量的锰渣问题，将其制成锰砂催化剂，用于吸附废水中的重金属，做到废物利用，并提高其附加值。进一步地，锰砂吸附材料是一种粉体材料，用作吸附材料非常不方便。但是锰渣在低温下很难成型，粘结性很差，烧制成的陶粒强度很低，不利于使用。

本发明的技术方案是，提供一种改性锰砂在催化过氧化氢降解有机废水中的应用，所述改性锰砂由以下方法制备得到：用清洗液对锰渣进行清洗，所述清洗液是碱和碳酸盐的混合液，将清洗后的锰渣干燥，煅烧，冷却后得到改性锰砂。显然，此处的碳酸盐是水溶性的。清洗液清洗的方式包括淋洗，泡洗（浸泡）等。

进一步地，所述碱为摩尔浓度0.1~2mol/L的碱水溶液。

进一步地，所述碳酸盐为碳酸钠、碳酸钾、碳酸铵中的一种或几种。

进一步地，碳酸盐为摩尔浓度为0.05~2mol/L的碳酸盐水溶液。

进一步地，所述碱和碳酸盐的摩尔比为1:0.5~1。

进一步地，所述煅烧的温度为400~800℃，煅烧时间1~3小时。

进一步地，所述有机废水中的有机物为亚甲基蓝。