一种锰渣基催化剂的制备方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种锰渣基催化剂的制备方法及其应用，属于固废处理技术领域

【技术实现步骤摘要】
一种锰渣基催化剂的制备方法及其应用


[0001]本专利技术属于固废处理
，具体涉及一种锰渣基催化剂的制备方法及其应用
。

技术介绍

[0002]锰渣是电解金属锰
、
电解二氧化锰或硫酸锰生产过程中，碳酸锰矿或氧化锰矿经硫酸浸出和固液分离后得到的工业固废
。
随着矿石的不断开采，我国锰矿的品位不断降低，加上压滤工艺等因素限制，导致锰渣产量急速增加，每生产一吨产品，会产生约
10
吨的废渣
。
锰渣主要化学成分为
Si、Al、Ca、Fe、S
等元素，另外还含有可溶性的
Mn
2+
等有害离子，故锰渣若不经处理，随意堆放，会对周边空气
、
水和土壤等造成严重污染
。
现阶段锰渣主要以渣库堆放为主，亟待资源化综合利用
。
如果能实现含锰渣固废的综合利用，将其用于处理有机工业废水，可实现“以废治废”，一来可以缓解库存的压力，避免环境污染，二来能够产生直接经济效益
。
[0003]目前有不少研究报道了锰渣基催化剂的制备且应用于有机废水的处理中，然而仍存在一些问题：
[0004]如中国专利申请号
202010178574.3
公开了一种改性电解锰渣的制备方法及其在高效降解
X
‑
3B
中的应用，通过将电解锰渣与
NaOH
溶液
、EDTA
‑
2Na/>进行反应得到改性后的电解锰渣，在含
X
‑
3B
废水中加入改性电解锰渣以及双氧水，同时调节体系的
pH
值至1‑5，静置达到降解
X
‑
3B
的目的；该方法操作简单，但是反应的
pH
适用范围窄
。
[0005]如中国专利申请号
202110153864.7
公开了一种富氧空缺四氧化三钴
/
锰渣复合三元金属磁性催化剂及其制备方法和应用，其是先制备富氧空缺四氧化三钴，再将球磨活化的锰渣与富氧空缺四氧化三钴在水介质中进行反应得到
。
该制备方法操作简单，降解效率较高，但是该复合三元金属磁性催化剂的复合材料中采用了二价钴盐作为原料之一，制备成本较高
。
[0006]如中国专利申请号
202010143303.4
公开了一种固废基催化剂及其制备方法和应用，其是将锰渣和秸秆混合球磨到得固废基催化剂，制备过程简单，能够高效去除选矿废水中浮选药剂，具有降解速率快，使用成本低等特点
。
然而该方法制备的催化剂是针对选矿废水中常见的捕收剂和起泡剂，如乙基黄药
、
丁基黑药
、
乙硫氮
、
酯
‑
200
和松油醇等的处理，处理对象特殊
。
[0007]如中国专利申请号
201910484385.6
公开了一种电解锰渣作为光催化剂处理有机废水的方法，其是以研磨
、
洗涤
、
烘干后的电解锰渣为光催化剂，放入有机废水中，采用紫外光照射，从而降解有机废水中的污染物
。
虽然催化剂的制备方法简单，但是其仅对卡马西平有较高的降解率，降解有机污染物的种类单一，再者该技术需要依赖紫外光辐射进行辅助降解，不仅成本高，而且难以实现工业化应用
。

技术实现思路

[0008]针对上述现有技术中的不足，本专利技术提供了一种锰渣基催化剂的制备方法及其应用
。
本专利技术以锰渣作为主要原料，制得的催化剂能够高效降解有机废水，操作方法简单，成本低，利于工业化推广使用
。
[0009]为了达到上述目的，本专利技术的技术方案如下：
[0010]一种锰渣基催化剂的制备方法，包括如下步骤：将锰渣加入水中混匀得到锰渣浊液，再将可溶性锰盐溶液和高锰酸钾溶液混合后加入锰渣浊液进行水热反应，洗涤干燥后即可得到锰渣基催化剂
。
[0011]进一步的，所述的一种锰渣基催化剂的制备方法，具体包括如下步骤：
[0012](1)
锰渣处理：将锰渣在
105℃
下烘
24h
，烘干后过
100
目筛，得预处理锰渣；将
1g
预处理锰渣加入5‑
15mL
水中振荡
12
‑
48h
，制得锰渣浊液；
[0013](2)
改性剂制备：将
0.1
‑
1.0g
可溶性锰盐加入
10
‑
30mL
水中，搅拌均匀，得到可溶性锰盐溶液即改性剂
I
；将
0.1
‑
0.6g
高锰酸钾加入
10
‑
30mL
水中，搅拌均匀，得到高锰酸钾溶液即改性剂
II
；将改性剂
II
在搅拌条件下加入到改性剂
I
中，加完后持续搅拌
10
‑
15min
，制得混合液
A
；
[0014](3)
水热反应：将锰渣浊液加入到混合液
A
中搅拌均匀，制得混合液
B
；将混合液
B
在
100
‑
180℃
下水热反应
0.5
‑
24h
，反应结束后进行抽滤，滤饼用无水乙醇
、
去离子水交替洗涤至洗涤液为中性，将洗涤后的滤饼烘干，制得锰渣基催化剂
。
[0015]进一步的，步骤
(2)
中，所述可溶性锰盐为氯化锰
、
硝酸锰
、
硫酸锰的其中一种或几种组合
。
[0016]进一步的，所述锰渣中的锰元素含量为8‑
15wt
％，铁元素含量大于
13wt
％，钙元素含量小于
1wt
％，硫元素含量小于
7.5wt
％
。
[0017]本专利技术还提供由上述的制备方法制得的锰渣基催化剂
。
[0018]本专利技术还提供一种锰渣基催化剂的应用，将所述锰渣基催化剂应用于降解有机废水，所述有机废水为含有有机染料和
/
或抗生素的废水
。
[0019]进一步的，所述的一种锰渣基催化剂的应用，具体是包括如下步骤：将锰渣基催化剂和过硫酸氢钾加入到有机废水中搅拌，进行降解反应
。
[0020]进一步的，所述有机废水的
pH
值范围为2‑
12
；所述锰渣基催化剂在有机废本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种锰渣基催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将锰渣加入水中混匀得到锰渣浊液，再将可溶性锰盐溶液和高锰酸钾溶液混合后加入锰渣浊液进行水热反应，洗涤干燥后即可得到锰渣基催化剂
。2.
如权利要求1所述的一种锰渣基催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)
锰渣处理：将锰渣烘干，得预处理锰渣；将
1g
预处理锰渣加入5‑
15mL
水中振荡
12
‑
48h
，制得锰渣浊液；
(2)
改性剂制备：将
0.1
‑
1.0g
可溶性锰盐加入
10
‑
30mL
水中，搅拌均匀，得到可溶性锰盐溶液即改性剂
I
；将
0.1
‑
0.6g
高锰酸钾加入
10
‑
30mL
水中，搅拌均匀，得到高锰酸钾溶液即改性剂
II
；将改性剂
II
在搅拌条件下加入到改性剂
I
中，加完后持续搅拌
10
‑
15min
，制得混合液
A
；
(3)
水热反应：将锰渣浊液加入到混合液
A
中搅拌均匀，制得混合液
B
；将混合液
B
在
100
‑
180℃
下水热反应
0.5
‑
24h
，反应结束后进行抽滤，滤饼用无水乙醇
、
去离子水交替洗涤至洗涤液为中性，将洗涤后的滤饼...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩要丛，郑国庆，易允龙，严高丽，薛兴勇，苏俏俏，
申请(专利权)人：广西民族大学，
类型：发明
国别省市：