[发明专利]一种复合型吸附-催化材料的制备方法及其应用

说明书

本发明公开了一种复合型吸附‑催化材料制备及其应用，步骤1：将破碎后钢渣、赤泥和污泥进行干燥，磨成粉末，过筛得到筛下粉末A、B和C；步骤2：将粉末A、B混合均匀，加入柠檬酸浸湿并放置一段时间，再加入粉末C混匀，制成小球，然后风干，得到球形颗粒；步骤3：经过预热、烧结及冷却过程，得到所述的复合型吸附催化材料。本发明不但回收便捷，可循环使用，而且对废弃钢渣、赤泥、污泥的二次利用，实现了“以废治废”目的。

技术领域

本发明涉及吸附-催化材料技术领域，尤其是涉及一种复合型吸附-催化材料的制备方法及其应用。

背景技术

现如今，随着工业生产的不断发展，钢铁和铝作为建筑材料的主要成分，其需求量在不断的增大，但在生产钢铁和氧化铝制品的过程中产生了大量的钢渣和赤泥，由于钢渣和赤泥的产生不能及时处理，故导致了钢渣和赤泥占用了大量的土地面积，对环境造成了污染。然而钢渣和赤泥并非是无用的“废物”，研究表明，钢渣中含有大量的氧化钙、铁以及氧化镁等成分，赤泥中含有二氧化硅、氧化铁以及氧化铝等成分。所以如何选择合适的处理工艺将钢渣赤泥变废为宝是十分必要和迫切的。

污泥作为污水处理后的产物，是一种由有机残片、细菌菌体、无机颗粒、胶体等组成的极其复杂的非均质体。该物质不仅含水率高，其散发出来的气味极易污染环境，给居民的生活造成不便。由于污泥排放量的日益增加，卫生填埋法占用大量土地面积，且没有资源利用，因此，新型污泥处理方式地寻找迫在眉睫。

本发明是将钢渣、赤泥、污泥废物按照一定的比例混合，烧制成的复合型催化剂，由于钢渣和赤泥具有特殊的多孔性质，具有一定的吸附性，可作为一种吸附剂。又因为该复合型催化剂中具有大量的铁等金属物质，故还具有一定的导电性，可作为电催化工艺中的第三电极。本发明利用复合型催化剂的吸附性和导电性的特性，与电催化工艺结合，从而提高其降解工业废水效果。

其工业技术主要是电芬顿技术，原理就是利用电化学的催化作用，使得水中的溶解氧产生的过氧化氢与外加的或者体系本身存在的Fe²⁺发生反应。电芬顿反应的过程可以描述为：

H₂O₂+Fe²⁺→Fe³⁺+·OH+OH-

其中H₂O₂来源于溶液中的溶解氧与电解产生的H⁺产生，其反应式为：

O₂+2H⁺+2e-→H₂O₂

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种复合型吸附-催化材料的制备方法及其应用。

为解决上述技术问题，本发明采取了如下技术方案：

一种复合型吸附-催化材料的制备方法，其特征在于，所述方法如下：

步骤1：将破碎后钢渣、赤泥和污泥进行干燥，磨成粉末，过筛得到筛下粉末A、B和C；

步骤2：将粉末A、B混合均匀，加入柠檬酸浸湿并放置一段时间，再加入粉末C混匀，制成小球，然后风干，得到球形颗粒；

步骤3：经过预热、烧结及冷却过程，得到所述的复合型吸附催化材料。

优选的，所述步骤1中利用球磨机将破碎后钢渣、赤泥和污泥磨成粉末，其中，所述的污泥一般为生活污水处理后剩余污泥或管渠污泥，经过调理和脱水阶段，有机质含量＞25％。

优选的，所述步骤2中利用鼓风干燥箱进行风干，风干时间为2h；所述的小球直径为3mm-5mm。

优选的，所述步骤3中利用管式炉或马弗炉进行预热、烧结。

优选的，所述的筛分目数≥200目。