一种铜基多金冶炼矿渣的吸附颗粒及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种铜基多金冶炼矿渣的吸附颗粒及其制备方法，属于甲醛治理技术领域，将矿渣多孔载体置入混合液中，使其粘附一层厚度为1mm的混合液，然后转移至氯化钙溶液中，静置5

【技术实现步骤摘要】
一种铜基多金冶炼矿渣的吸附颗粒及其制备方法


[0001]本专利技术属于甲醛治理
，具体涉及一种铜基多金冶炼矿渣的吸附颗粒及其制备方法。

技术介绍

[0002]甲醛是一类致癌物，在家装中使用的许多产品都含有甲醛，所以一般都需要通风半年以上才能居住，但是也要依据天气情况而定，并且有些角落通风条件不佳，甲醛也无法散去。所以出现了许多清除甲醛的产品，研究发现二氧化锰具有催化氧化甲醛的作用，将其负载在多孔载体上可以增加甲醛去除效率，一般将二氧化锰浆液挂在多孔载体上，然后烧结，但是容易阻塞孔隙，导致效果不佳。
[0003]一般的矿渣烧制的多孔载体孔隙小，且强度不高。铜基多金冶炼矿渣(铜矿渣)是铜矿炼铜产生的废渣，铜基多金冶炼矿渣的矿物组成包括铁橄榄石、磁铁矿和铜硫，主要成分除了Cu、Fe和S外，还含有少量的Ni、Co、Zn、Ag和Au。铜基多金冶炼矿渣中的残余金属成分提炼困难，所以一般用作铁质矫正原料，生产铜渣水泥，或者代替砂石用于配制混凝土及砌筑砂浆，代替黄砂作为骨料用于采矿填充等。
[0004]将铜基多金冶炼矿渣烧结成多孔载体并负载催化剂的研究较少，所以提供一种高强度矿渣烧结的多孔载体负载催化剂，且不影响孔隙率以保证甲醛去除效果。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种铜基多金冶炼矿渣的吸附颗粒及其制备方法，以解决
技术介绍
中的问题。
[0006]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0007]一种铜基多金冶炼矿渣的吸附颗粒，包括矿渣多孔载体和其表面负载的吸附凝胶。
[0008]其中，矿渣多孔载体通过如下步骤制备：
[0009]步骤一：将铜基多金冶炼矿渣用破碎机破碎，筛选，得到粒径为2
‑
5mm的粗骨料；取部分粗骨料用球磨机研磨，过50目筛，得到细骨料；
[0010]将细骨料、凹凸棒土、碳化硅粉末和碳粉搅拌混合，获得粉体材料，将粘结剂、助熔剂和分散剂加水搅拌溶解后加入粉体材料中，在100
‑
150r/min的条件下搅拌，搅拌过程中添加粗骨料，搅拌20
‑
40min后得到浆料；
[0011]步骤二：将聚丙烯发泡颗粒加入浆料中，搅拌均匀至浆料含水量为15
‑
20％，平铺在模具中，压平并控制厚度为2
‑
3cm，然后切分成边长为2
‑
3cm的立方体小颗粒，通风干燥12
‑
24h；
[0012]步骤三：将干燥后的小颗粒投入烧结炉中，在5℃/min的速率下将烧结炉的炉温升至200℃，此时聚丙烯发泡颗粒出现熔融情况，然后以1℃/min的速率将炉温升至450℃，使聚丙烯发泡颗粒不断熔化坍缩并燃烧消失；在10℃/min的条件下将炉温升至1250
‑
1300℃，
保温1.5
‑
2h，形成稳定的多孔骨架，然后将烧结炉的炉温降至室温；取出烧制好的小颗粒，得到矿渣多孔载体。
[0013]铜基多金冶炼矿渣的吸附颗粒的制备方法包括如下步骤：
[0014]步骤S1：向烧瓶中加入蒸馏水并置于80℃水浴中，向烧瓶中加入海藻酸钠，在150
‑
200r/min的条件下搅拌溶解，然后加入催化剂粉末继续搅拌10min，形成黏稠的混合液；
[0015]步骤S2：将矿渣多孔载体置入混合液中，使其粘附一层厚度为1mm的混合液，然后转移至质量分数为1％的氯化钙溶液中，静置5
‑
8min，然后用清水冲洗2
‑
3次，得到负载有吸附凝胶的矿渣多孔载体，制备出铜基多金冶炼矿渣的吸附颗粒。
[0016]进一步地，细骨料、凹凸棒土、碳化硅粉末、碳粉、粘结剂、助熔剂、分散剂、水、粗骨料和聚丙烯发泡颗粒的用量比为3
‑
4kg：1
‑
2kg：1kg：0.5
‑
1kg：0.5
‑
1kg：0.1
‑
0.2kg：0.04
‑
0.05kg：2.5
‑
3kg：3
‑
4kg：9.5
‑
12kg。
[0017]进一步地，催化剂粉末的制备方法为：向烧瓶中加入去离子水和二氧化锰粉末，在200
‑
300r/min的条件下搅拌15
‑
20min，搅拌过程中加入四氯化铂；向烧瓶中加入柠檬酸钠和硼氢化钠，继续搅拌4
‑
5h，过滤取滤渣，洗涤，干燥，粉碎，获得催化剂粉末。
[0018]进一步地，去离子水、二氧化锰粉末、四氯化铂、柠檬酸和硼氢化钠的用量比为2000mL：60g：1.04g：0.26g：21.64g。
[0019]进一步地，步骤S1中蒸馏水、海藻酸钠和催化剂粉末的用量比为100mL：4g：6g。
[0020]进一步地，聚丙烯发泡颗粒为粒径为2.5
±
0.3mm的球形颗粒。
[0021]进一步地，粘结剂为可溶性淀粉。
[0022]进一步地，助熔剂为硼酸。
[0023]进一步地，分散剂为木质素磺酸钠。
[0024]进一步地，凹凸棒土购买于明光宏久环保有限公司，粒度为200目。
[0025]本专利技术的有益效果：
[0026]本专利技术中制备的铜基多金冶炼矿渣的吸附颗粒，通过铜基多金冶炼矿渣制备的矿渣多孔载体，负载含有催化剂粉末的吸附凝胶，催化剂粉末制备过程中，柠檬酸等物质将四氯化铂还原成铂，铂和二氧化锰界面间形成Pt
‑
O
‑
Mn键，改变了Mn的电子状态，提高Mn
3+
/Mn
4+
的比例，提高催化剂粉末的电导率，加速甲醛氧化还原过程中的电荷传递，从而提高其催化氧化甲醛的能力，最终将甲醛在催化剂表面被氧化分解成水和二氧化碳；气候舱测试中甲醛去除率高达98.88％，具有较好的甲醛去除率。
[0027]聚丙烯发泡颗粒具有较好的结构强度，防止在混合过程中被粗骨料磨碎或在制备小颗粒过程中被压扁；在矿渣多孔载体制备过程中，通过较慢的升温速率进行烧结，有利于防止瞬间产生大量气体，避免小颗粒碎裂；聚丙烯发泡颗粒不断熔化坍缩并燃烧消失形成稳定的大气孔，碳化硅等物质燃烧生成许多小气孔，相邻的两个聚丙烯发泡颗粒形成的大气孔之间为孔壁，孔壁上存在的小气孔有利于在高温烧结过程中使孔壁熔融，使相邻的两个大气孔之间形成通孔，制得矿渣多孔载体，矿渣多孔载体的强度达到18.6MPa，强度高，保证大孔隙的同时，有利于减少其在使用过程中碎裂情况的产生；矿渣多孔载体为多孔骨架形式，催化剂粉末通过凝胶混合的形式挂在矿渣多孔载体上，保证负载量的同时也不会使孔隙阻塞，增加了负载的吸附凝胶与空气的接触面积，有利于增加甲醛的去除效果。
具体实施方式
[0028]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铜基多金冶炼矿渣的吸附颗粒的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1：向烧瓶中加入去离子水和二氧化锰粉末，在200
‑
300r/min的条件下搅拌15
‑
20min，搅拌过程中加入四氯化铂；向烧瓶中加入柠檬酸钠和硼氢化钠，继续搅拌4
‑
5h，过滤取滤渣，洗涤，干燥，粉碎，获得催化剂粉末；步骤S2：在80℃水浴的条件下，用蒸馏水溶解海藻酸钠，然后加入催化剂粉末继续搅拌10min，形成混合液；步骤S3：将矿渣多孔载体置入混合液中，使其粘附一层厚度为1mm的混合液，然后转移至氯化钙溶液中，静置5
‑
8min后用清水冲洗2
‑
3次，得到铜基多金冶炼矿渣的吸附颗粒。2.根据权利要求1所述的一种铜基多金冶炼矿渣的吸附颗粒的制备方法，其特征在于，步骤S1中去离子水、二氧化锰粉末、四氯化铂、柠檬酸和硼氢化钠的用量比为2000mL：60g：1.04g：0.26g：21.64g。3.根据权利要求1所述的一种铜基多金冶炼矿渣的吸附颗粒的制备方法，其特征在于，步骤S2中蒸馏水、海藻酸钠和催化剂粉末的用量比为100mL：4g：6g。4.根据权利要求1所述的一种铜基多金冶炼矿渣的吸附颗粒的制备方法，其特征在于，矿渣多孔载体通过如下步骤制备：步骤一：将细骨料、凹凸棒土、碳化硅粉末和碳粉搅拌混合，获得粉体材料，将粘结剂、助熔剂和分散剂加水搅拌溶解后加入粉体材料中，边搅拌边添加粗骨料，搅拌后得到浆料；步骤二：将聚丙烯发泡颗粒加入浆料中，搅拌均匀至浆料含水量为15
‑
20％，平铺在模具中，压平并控制厚度为2
‑
3cm，然后切分成边长为2
‑
3cm的立方体小颗粒，干燥；步骤三：将干燥后的小颗粒投入烧...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜旦妮，戚俊召，刘同同，
申请(专利权)人：安徽中持环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：