[发明专利]除氰粒子电极及制备方法和处理高浓度含氰废水的方法及装置

权利要求书

1.一种除氰粒子电极，其特征在于：由作为基体的泡沫金属、作为催化剂的金属盐和粘合剂组成，粘合剂将金属盐均匀粘结在所述泡沫金属的表面和三维网络孔洞中，所述泡沫金属为泡沫镍、泡沫铜或泡沫钛；所述金属盐为铜的氧化物、铁的氧化物、锰的氧化物、锌的氧化物、锆的氧化物、钴的氧化物、锡的氧化物和铈的氧化物中的多种组合；所述粘合剂为聚丙烯酰胺或木质素磺酸钙。

2.根据权利要求1所述的除氰粒子电极，其特征在于：所述泡沫金属、金属盐和粘合剂组分的重量百分比分别为：50％-70％、25％-40％和5％-10％。

3.根据权利要求2所述的除氰粒子电极，其特征在于：所述泡沫金属的三维网络孔洞的孔隙率达95％-98％，该除氰粒子电极的粒径为5mm-10mm。

4.一种制备权利要求1－3中任一项所述除氰粒子电极的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤1、泡沫金属预处理

1)将泡沫金属用0.5-1mol/L的氢氧化钠溶液浸泡1-2h，过滤后用去离子水洗至中性；

2)将洗净后的泡沫金属超声清洗5-10min，过滤后于105-110℃条件下干燥12-24h；

步骤2、金属盐的制备

取Cu(NO3)₂、Fe(NO₃)₃、Mn(NO₃)₂、Zn(NO₃)₂·6H2O、Zr(NO3)₄·5H2O、Co(NO3)2·6H2O、Sn(NO3)4、Ce(NO3)3·6H2O加入水中，在磁力搅拌器作用下使其充分溶解、混合后得到混合溶液；

其中Cu(NO3)₂、Fe(NO₃)₃、Mn(NO₃)₂、Zn(NO₃)₂·6H2O、Zr(NO3)₄·5H2O、Co(NO3)2·6H2O、Sn(NO3)4、Ce(NO3)3·6H2O的总质量为所述泡沫金属质量的25％-40％；

步骤3、浸渍

将步骤1和步骤2得到的泡沫金属和金属盐加入盛放有聚丙烯酰胺或木质素磺酸钙溶液的器皿中进行混合3-6h，经过滤，得到粘结有金属盐的泡沫金属；

步骤4、干燥

将上步所得的泡沫金属置于干燥箱中，在85-105℃下干燥12-24h；

步骤5、焙烧活化

将上步所得干燥后的泡沫金属放入马弗炉，在550-600℃的温度下烧制2-4h，冷却至室温，得到焙烧活化后的除氰粒子电极。

5.根据权利要求4所述的制备所述除氰粒子电极的方法，其特征在于：在所述混合溶液中，

Cu元素与Fe元素的摩尔比为0.2-0.5：1；

Cu元素与Mn元素的摩尔比为0.5-1:1；

Cu元素与Zn元素的摩尔比为1-4：1；

Cu元素与Zr元素的摩尔比为2-5:1；

Cu元素与Co元素的摩尔比为1-5:1；

Cu元素与Sn元素的摩尔比为15-20:1；

Cu元素与Ce元素的摩尔比为15-25:1。

6.一种处理高浓度含氰废水的方法，步骤如下：

步骤1、调节含氰废水原液的pH值

将氰根离子浓度为2000-3000mg/L的含氰废水注入pH调节池中，调节其pH值至8-10；

步骤2、破氰

将调节pH值后的含氰废水泵入臭氧－三维电解装置中进行催化电解破氰反应，在该臭氧－三维电解装置内的阳极与阴极之间填充有权利要求1－3中任一项所述的除氰粒子电极；

步骤3、絮凝沉淀

待含氰废水原液中的氰根离子浓度降至0.1-0.5mg/L后，将氰根离子分解后的废水通入絮凝池，加入适量絮凝剂絮凝沉淀；

步骤4、排放

对经步骤3处理后的废水进行过滤，将达标滤液直接排放。