[发明专利]无机固体废物资源化制备的催化剂复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种无机固体废物资源化制备催化剂复合材料的方法，其特征在于，步骤如下：

(1) 将待处理的无机固体废物和塑性改良剂以物理混合方式按照一定重量比相互混合，得到混合物，并与去离子水混合得到反应物混合液，然后在加热条件下，使反应物混合液中的SiO₂和金属氧化物充分发生水解和酸解反应，得到产物混合液；

所述塑性改良剂组分中含有二氧化硅，还含有氧化镁、氧化铝、氧化锰、氧化铁及氧化钛中的至少一种氧化物；在所述混合物中，按照重量比计算，二氧化硅含量为30～60wt.%，其它氧化物组分含量为15～20wt.%；

(2) 将在所述步骤（1）中得到的产物混合液中加入氨水，得到絮凝体，作为催化剂涂覆胶液，备用；

(3) 将在所述步骤（2）中得到的絮凝体与特征聚四氟乙烯聚合物材料，按照絮凝体中的固形物与特征聚四氟乙烯聚合物材料的重量比为1:10～3:10的比例进行混合1～3小时，从而使所述步骤（1）中的无机固体废物有机化，得到催化剂复合材料产品；

在所述步骤（1）中，将所得到的反应物混合液放入温度不低于65℃的水浴锅内，调节混合液的pH，使溶液的pH稳定在不高于1.2，在磁力条件下搅拌至少3 h，使SiO₂和金属氧化物充分发生水解和酸解反应；

在所述步骤（1）中，所得到混合物含锰和硅的质量比为1:1～3:1；

在所述步骤（2）中，当在所述步骤（1）中得到的产物混合液的温度降至室温时，用氨水调节混合液的pH值，使溶液的pH值稳定在3.2，搅拌至少1 h，使混合液中含Si的阴离子团充分团聚沉淀下来，得到硅凝胶；再用氨水继续调节混合液的pH值稳定在9，搅拌至少1 h，使混合液中的金属离子充分沉淀硅凝胶表面，得到絮凝体，制得催化剂涂覆胶液。

2.根据权利要求1所述无机固体废物资源化制备催化剂复合材料的方法，其特征在于：在所述步骤（1）中，所述物理混合方式为使用机械力将混合物进行混合；并且所述混合物中含有30～50wt.%的过渡金属氧化物。

3.根据权利要求1所述无机固体废物资源化制备催化剂复合材料的方法，其特征在于：在所述步骤（3）中，将涂覆胶液涂覆后的聚四氟乙烯聚合物载体，在不高于105℃条件下干燥至少10小时，然后在氮气氛围中，在不低于280℃下进行煅烧至少3小时，从而得到催化膜材料，作为去除氮氧化物的催化膜反应器。

4.根据权利要求1所述无机固体废物资源化制备催化剂复合材料的方法，其特征在于：在所述步骤（3）中，所述特征聚四氟乙烯聚合物材料采用聚四氟乙烯纤维材料毛毡。

5.根据权利要求1所述无机固体废物资源化制备催化剂复合材料的方法，其特征在于：在所述步骤（3）中，所述特征聚四氟乙烯聚合物材料采用均质可梳理的纤维针刺毛层材料，其结晶区密度3.0±0.03 g/cm³，非晶区密度为2.00±0.02 g/cm³，孔隙率为0.1～0.6。

6.根据权利要求1所述无机固体废物资源化制备催化剂复合材料的方法，其特征在于：在所述步骤（3）中，所述混合方式采用5～6次分量混合及间接干燥处理方法。

7.一种催化剂复合材料，其特征在于：采用权利要求1所述无机固体废物资源化制备催化剂复合材料的方法制备而成。