本发明专利技术公开了一种非均相催化材料及其制备方法，其中制备方法包括如下步骤：(1)将芬顿污泥进行酸洗处理，得到芬顿污泥酸洗悬浊液，然后加入镁盐溶液及锰盐溶液，得到混合液；(2)向步骤(1)中制得的混合液中加入螯合絮凝剂及pH调节剂，反应后陈化，得到陈化液，将所述陈化液固液分离，将得到的滤渣清洗后烘干，得到催化材料前驱体；(3)将步骤(2)中制得的催化材料前驱体与沥青混合，球磨后焙烧，冷却后清洗，烘干得到所述非均相催化材料。该制备方法简单，成本低廉，且制得的非均相催化材料的催化性能较好，极大程度上提升了芬顿污泥的资源化利用率，解决了现有技术中芬顿污泥制备铁基催化剂工艺复杂、成本高等问题。成本高等问题。成本高等问题。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种非均相催化材料及其制备方法和应用
[0001]本专利技术属于固废处理
，特别涉及一种非均相催化材料及其制备方法和应用。
技术介绍
[0002]在退役电池回收过程中会产生含有大量有机磷的电池废水，由于有机磷的存在，导致废水的处理难度加大，处理成本增加，因此，需提出一种经济、可行的方法，处理含有有机磷的电池废水。芬顿法是一种高效的污水处理技术，由于其具有氧化性强、反应时间短、降解效率高等特点，常用于污水的深度处理过程。然而，芬顿法在实际的应用过程中，由于其反应存在pH应用范围窄、H2O2利用率较低、反应过程污泥产生量大，以及产生的富含铁元素和部分难降解有机质的芬顿污泥属于危险固废，且无法得到妥善的处置，这在一定程度上限制了其规模化应用。
[0003]目前，芬顿污泥的处置方法主要有焚烧、填埋和固化处理等，这些处理方式存在很大的局限，一方面，芬顿污泥中含有丰富的铁元素，具有很高回收利用价值；另一方面，芬顿污泥是一种危险固废，在焚烧、填埋和固化处理过程，会产生废气、废渣、废液，易产生二次污染，对环境造成极大的潜在危险。因此，寻求经济且高效的芬顿污泥资源化处理方法，成为本领域的研究重点。
技术实现思路
[0004]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种非均相催化材料及其制备方法和应用，该非均相催化材料基于芬顿污泥制备而成，该制备方法充分利用芬顿污泥中Fe元素与其他活性金属元素之间的催化耦合作用机制制备非均相催化材料，制备方法简单，成本低廉，且制得的非均相催化材料的催化性能较好，极大程度上提升了芬顿污泥的资源化利用率，解决了现有技术中芬顿污泥制备铁基催化剂工艺复杂、成本高等问题。
[0005]本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
[0006]一种非均相催化材料的制备方法，包括如下步骤：
[0007](1)将芬顿污泥进行酸洗处理，得到芬顿污泥酸洗悬浊液，然后加入镁盐溶液及锰盐溶液，得到混合液；
[0008](2)向步骤(1)中制得的混合液中加入螯合絮凝剂及pH调节剂，反应后陈化，得到陈化液，将所述陈化液固液分离，将得到的滤渣清洗后烘干，得到催化材料前驱体；
[0009](3)将步骤(2)中制得的催化材料前驱体与沥青混合，球磨后焙烧，冷却后清洗，烘干得到所述非均相催化材料。
[0010]优选的，步骤(1)中，对所述芬顿污泥进行酸洗处理前还将所述芬顿污泥进行烘干、粉碎及过筛处理。
[0011]优选的，步骤(1)中，所述酸洗处理是指将所述芬顿污泥与酸液混合后，搅拌状态
下进行恒温水浴。
[0012]优选的，步骤(1)中，所述酸液的浓度为1％
‑
5％，所述芬顿污泥与所述酸液按照体积比为1：(5
‑
15)进行混合。
[0013]进一步优选的，步骤(1)中，所述酸液的浓度为2％
‑
3％，所述芬顿污泥与所述酸液按照体积比为1：(9
‑
10)进行混合。
[0014]优选的，步骤(1)中，所述恒温水浴的温度为50
‑
80℃，所述恒温水浴时搅拌的时间为0.5
‑
2h。
[0015]进一步优选的，步骤(1)中，所述恒温水浴的温度为60
‑
70℃，所述恒温水浴时搅拌的时间为1
‑
1.5h。
[0016]优选的，所述酸液为硫酸及盐酸中的至少一种。
[0017]优选的，步骤(1)中，所述混合液中锰离子、铁离子及镁离子的摩尔比为1：(0.8
‑
3)：(0.8
‑
1.2)。
[0018]进一步优选的，步骤(1)中，所述混合液中锰离子、铁离子及镁离子的摩尔比为1：(1
‑
2)：1。
[0019]优选的，步骤(2)中，所述螯合絮凝剂为二硫代羧基化羟甲基聚丙烯酰胺、二硫代羧基化磺甲基聚丙烯酰胺及二硫代羧基化胺甲基聚丙烯酰胺中的至少一种。
[0020]进一步优选的，步骤(2)中，所述螯合絮凝剂为二硫代羧基化胺甲基聚丙烯酰胺。
[0021]优选的，步骤(2)中，所述pH调节剂为质量分数为5％
‑
10％的氨水。
[0022]进一步优选的，步骤(2)中，所述pH调节剂为质量分数为5％
‑
7％的氨水。
[0023]优选的，步骤(2)中，所述反应的温度为50
‑
70℃。
[0024]进一步优选的，步骤(2)中，所述反应的温度为55
‑
65℃。
[0025]优选的，步骤(2)中，所述螯合絮凝剂及所述pH调节剂的加入方式为逐滴加入，当所述混合液中的pH稳定在9.8
‑
10.5之间后，继续搅拌反应2
‑
4h后，再静置陈化10
‑
15h，得到所述陈化液。
[0026]进一步优选的，步骤(2)中，所述螯合絮凝剂及所述pH调节剂的加入方式为逐滴加入，当所述混合液中的pH稳定在9.8
‑
10之间后，继续搅拌反应3h后，再静置陈化12h，得到所述陈化液。
[0027]优选的，步骤(2)中，所述滤渣清洗是指用水对所述滤渣进行清洗，至清洗后的废水的pH为中性后再进行烘干。
[0028]优选的，步骤(3)中，所述沥青的添加量为10％
‑
30％。
[0029]进一步优选的，步骤(3)中，所述沥青的添加量为10％
‑
20％。在已形成的单体结构表面通过球磨混合方式包覆一层均匀的碳质材料，再通过热解反应，表面包覆的沥青中部分发生分解，在催化材料的表面形成一层稳定的多孔碳质结构，可增强催化材料空间结构的稳定性和循环使用寿命。
[0030]优选的，步骤(3)中，所述球磨的时间为0.5
‑
1h，所述球磨的转数为300
‑
400转/min。
[0031]优选的，步骤(3)中，所述焙烧的条件为：惰性气氛下，以3
‑
10℃/min的升温速率升至300
‑
400℃，恒温2
‑
3h，再以3
‑
10℃/min的升温速率升至500
‑
550℃，恒温1
‑
2h。
[0032]进一步优选的，步骤(3)中，所述焙烧的条件为：惰性气氛下，以3
‑
5℃/min的升温
速率升至300
‑
350℃，恒温2
‑
3h，再以3
‑
5℃/min的升温速率升至500
‑
550℃，恒温1
‑
2h。
[0033]优选的，步骤(3)中，所述清洗是先用浓度为0.5％
‑
1％的稀酸溶液进行清洗，再用水清洗，至清洗后的废水的pH为中性后再进行烘干本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种非均相催化材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)将芬顿污泥进行酸洗处理，得到芬顿污泥酸洗悬浊液，然后加入镁盐溶液及锰盐溶液，得到混合液；(2)向步骤(1)中制得的混合液中加入螯合絮凝剂及pH调节剂，反应后陈化，得到陈化液，将所述陈化液固液分离，将得到的滤渣清洗后烘干，得到催化材料前驱体；(3)将步骤(2)中制得的催化材料前驱体与沥青混合，球磨后焙烧，冷却后清洗，烘干得到所述非均相催化材料。2.根据权利要求1所述的一种非均相催化材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述混合液中锰离子、铁离子及镁离子的摩尔比为1：(0.8
‑
3)：(0.8
‑
1.2)。3.根据权利要求1所述的一种非均相催化材料的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，所述螯合絮凝剂为二硫代羧基化羟甲基聚丙烯酰胺、二硫代羧基化磺甲基聚丙烯酰胺及二硫代羧基化胺甲基聚丙烯酰胺中的至少一种。4.根据权利要求1所述的一种非均相催化材料的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，所述pH调节剂为质量分数为5％
‑
10％的氨水。5.根据权利要求1所述的一种非均相催化材料的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，所述反应的温度为50
‑
【专利技术属性】
技术研发人员：巩勤学，邓斌，仇雅丽，周启，刘勇奇，李长东，
申请(专利权)人：湖南邦普循环科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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