一种除氰材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种除氰材料的制备方法，以泡沫铝为负载基质，泡沫铝的表面依次涂覆有催化剂层以及除氰材料层，该方法包括：将泡沫铝洗涤、晾干，备用；将钛源置于水溶性醇中超声分散14～26min，加入二价铁盐溶液搅拌均匀，再加入氢氧化铜进行超声分散25～55min，结束后滴加氢氧化钠溶液调节pH至10～11，搅拌均匀后置于水热釜中反应，溶剂热反应的温度为120～250℃，反应的时间为8～24h，得到复合催化剂溶液；取复合金属盐溶于有机溶剂中，加入增稠剂搅拌至溶液均匀，保持体系温度为30～40℃，加入粘接剂搅拌均匀，得到除氰溶液；将泡沫铝浸润于复合催化剂溶液过夜，取出、晾干；再浸润于除氰溶液中，恢复体系温度至室温，过夜，取出、晾干，即得到除氰材料。即得到除氰材料。

【技术实现步骤摘要】
一种除氰材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于除氰材料
，具体涉及一种除氰材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]通常我们所说的氰化物CN，在碳原子和氮原子之间含有一个三键的共价键(C≡N)，很稳定，通常的化学反应中都以一个整体存在。因CN基团具有和卤素类似的化学性质，常被称为拟卤素。通常为人所了解的氰化物都是无机氰化物形态，有剧毒。另外也有机氰化物形态，如丙煤腈、乙腈、正丁腈等均能在体内很快析出离子，也均属高毒类。很多氰化物，凡能在加热或与酸作用后或在空气中与组织中释放出氰化氢或氰离子的都具有与氰化氢同样的剧毒作用。
[0003]氰化物主要存在于焦化废水、铝电解生产废水等工业生产的废水中，由于氰化物毒性高，因此含有此类物质的废水如果不进行处理，将会对环境造成严重影响。目前而言，含氰废水的除氰方法主要根据废水的来源、性质及水量来决定，可分为物理法、化学法、物理化学法、生化法和高级氧化法等。
[0004]物理法除氰主要包括膜分离，酸法蒸馆等，一般适合于工业氰化物回用。膜分离主要是利用电极膜法和反渗透的方法，将高浓度含氰溶液，分离得到低浓度含氰废水和高浓度的含氰废水，后者和用于工艺回用。因为氰化氢气体的饱和蒸汽压在水中的饱和蒸汽压则为，会随着温度升高或者减压后形成气体。蒸循法的过程则是利用氰化氢具有的挥发性，在加热的条件下用碱液吸收。优点是方便，回收过程快；缺点则是对氰化物效果较差。
[0005]化学法以化学氧化为主，将有毒的氰化物处理成无毒的二氧化碳和氮气等。目前破氰最主流的方法是用添加化学氧化剂，即化学法，如臭氧法，过氧化氢法，碱性氯氧化法，氯气法，二氧化硫空气法等等。臭氧法是利用臭氧在碱性条件下能够使氰化物氧化为无毒的氮气，但其工业应用还有限，其前景不如碱性氯氧化法，而且臭氧氧化法对SAD法效果不好。过氧化氢法是H2O2在常温、碱性、有做催化剂的条件下，能氧化氰化物，生成CNO-、NH
4+
等，该处理过程简单，但是由于H2O2价格较贵，使得处理成本高，运输和使用方面也有一定危险。碱性氯氧化法是利用氯氧化氰化物使其分解成低毒物或者无毒物的方法，是处理废水中氰化物较成熟的方法，但是处理后有余氯，处理过程易产生CNCl污染操作环境，严重腐蚀设备，运行费用较高，所SAD氰化物效果较差。二氧化硫空气法是用二氧化硫和空气作氧化剂，在铜离子做催化剂条件下氧化废水中的氰化物，生成碳酸根和铵根。这种方法反应快，药剂来源广，处理成本低，但是难以氧化SCN-，而SCN-以后又可离解出CN-，故不适合处理含SCN-高的含氰废水。
[0006]物理化学法主要以活性炭，树脂和萃取剂吸收氰化物为主，不同的是用活性炭或者树脂回收的氰化物量较小，所以适用于深度处理。生化法是指利用微生物处理含氰废水。这种方法可节约一定成本，特别对低浓度简单氰化物有较好的处理效果。高级氧化法以产生具有强氧化性能力的羟自由基为特点，在高温高压、电、声、光辐照、催化剂等反应条件下，使大分子难降解的有机物氧化成低毒或无毒的小分子物质。但是该方法的处理费用很
高，而且处理水量很小。
[0007]泡沫铝是一种集轻质、高强、吸声、隔声、吸能、隔热、减震、阻尼、电磁屏蔽等多种优点于一体的新型结构、功能性材料，可以广泛应用于机械、电子、建筑、环保、冶金、交通运输、航空航天、国防军工等领域。目前，泡沫铝主要用于隔声，而未见有用于水处理过程中。
[0008]虽然目前已有多种方法用于废水中氰化物的去除，但是每种方法都有各自的缺点。本申请专利技术人基于泡沫铝的性质，以泡沫铝为载体基质，通过涂覆有能够结合氰化物的化学物质，能够有效提高对氰化物的去除效果。

技术实现思路

[0009]本专利技术的主要目的在针于对现有的除氰材料效果不佳的问题，提供一种除氰材料及其制备方法。本专利技术的除氰材料除氰效果佳，且能多次循环使用。
[0010]本专利技术的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
[0011]本专利技术提供了一种除氰材料的制备方法，其特征在于，该除氰材料以泡沫铝为负载基质，所述泡沫铝的表面依次涂覆有催化剂层以及除氰材料层，所述方法包括以下步骤：
[0012]将市售的泡沫铝洗涤、晾干，备用；
[0013]将钛源置于水溶性醇中超声分散14～26min，然后加入二价铁盐溶液搅拌均匀，再加入氢氧化铜进行超声分散25～55min，结束后滴加氢氧化钠溶液调节pH至10～11，搅拌均匀后置于水热釜中反应，溶剂热反应的温度为120～250℃，反应的时间为8～24h，得到磁性纳米Cu-Fe3O4/TiO2复合催化剂溶液；
[0014]取复合金属盐溶于有机溶剂中，然后加入增稠剂搅拌至溶液均匀，保持体系温度为30～40℃，在上述除氰溶液中加入粘接剂搅拌均匀，得到除氰溶液；
[0015]将上述泡沫铝浸润于磁性纳米Cu-Fe3O4/TiO2复合催化剂溶液过夜，取出、晾干；再浸润于上述除氰溶液中，再恢复体系温度至室温，过夜，取出、晾干，即得到除氰材料。
[0016]前述的制备方法，其特征在于，所述钛源为钛酸丁酯、钛酸乙酯、钛酸丙酯、四氯化钛、硫酸氧钛中的一种或任意几种的混合物。
[0017]前述的制备方法，其特征在于，所述二价铁盐为铁的氯化物、硝酸盐或硫酸盐。
[0018]前述的制备方法，其特征在于，所述钛源、二价铁盐以及氢氧化铜按照质量比为1:1:(0.5～1)的量加入。
[0019]前述的制备方法，其特征在于，所述复合金属盐选自四氰磷酸锂、四氰硼酸钠、高氯酸钾、六氰合砷(V)酸锂、二草酸硼酸镁、二氰草酸硼酸钠、三氰甲磺酸锂中的一种或多种。
[0020]前述的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂选自碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸甲丙酯、乙酸甲酯、N-甲基吡咯烷酮、四氢呋喃、二甲醚中的一种或多种。
[0021]前述的制备方法，其特征在于，所述增稠剂选自明胶、羧甲基纤维素、黄原胶、琼脂中的任一种。
[0022]前述的制备方法，其特征在于，所述粘接剂选自聚乙烯醇、聚乙二醇、三乙醇胺中的任一种。
[0023]前述的制备方法，其特征在于，所述复合金属盐、增稠剂以及粘接剂按照质量比为
1：(0.1～0.5)：(0.1～0.5)的量加入。
[0024]借由上述技术方案，本专利技术至少具有下列优点：本专利技术以泡沫铝为负载基质，通过将催化剂层和除氰材料层负载于泡沫铝的表面，由于泡沫铝具有多孔性质能够增大与含氰废水的接触面积，从而提高废水中氰化物的去除率。本专利技术通过将磁性纳米Cu-Fe3O4/TiO2复合催化剂涂覆于泡沫铝表面并与除氰材料协同作用，有效提高了除氰效率。本专利技术的除氰材料以复合金属盐为主要活性物质，通过增稠剂和粘接剂的作用将活性离子负载于泡沫铝的表面，一方面能够增加负载的强度，使得在实际用于水处理过程中泡沫铝表面物质能够保持稳定状态，另一方面能够将含氰物质牢固结合在泡沫铝上，避免二次污染。另外，本专利技术使用的泡沫铝相比于其他材料具有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种除氰材料的制备方法，其特征在于，该除氰材料以泡沫铝为负载基质，所述泡沫铝的表面依次涂覆有催化剂层以及除氰材料层，所述方法包括以下步骤：将市售的泡沫铝洗涤、晾干，备用；将钛源置于水溶性醇中超声分散14～26min，然后加入二价铁盐溶液搅拌均匀，再加入氢氧化铜进行超声分散25～55min，结束后滴加氢氧化钠溶液调节pH至10～11，搅拌均匀后置于水热釜中反应，溶剂热反应的温度为120～250℃，反应的时间为8～24h，得到磁性纳米Cu-Fe3O4/TiO2复合催化剂溶液；取复合金属盐溶于有机溶剂中，然后加入增稠剂搅拌至溶液均匀，保持体系温度为30～40℃，在上述除氰溶液中加入粘接剂搅拌均匀，得到除氰溶液；将上述泡沫铝浸润于磁性纳米Cu-Fe3O4/TiO2复合催化剂溶液过夜，取出、晾干；再浸润于上述除氰溶液中，再恢复体系温度至室温，过夜，取出、晾干，即得到除氰材料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述钛源为钛酸丁酯、钛酸乙酯、钛酸丙酯、四氯化钛、硫酸氧钛中的一种或任意几种的混合物。3.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯春晖，周继柱，石伟杰，王国瑞，孙松厚，朱希坤，马凯，张志平，
申请(专利权)人：神美科技有限公司，
类型：发明
国别省市：