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一種電催化氧化處理選礦廢水的方法與流程

文檔序號:42300716發(fā)布日期:2025-06-27 18:43閱讀:21來源:國知局

本發(fā)明涉及廢水處理,具體為一種電催化氧化處理選礦廢水的方法。


背景技術:

1、鉛鋅選礦工藝一般采用“鉛優(yōu)先浮選-鉛精中礦再磨-尾礦活化選鋅-鋅粗精礦再磨”的工藝流程,產生的選礦尾水中殘留有乙硫氮、丁基黃藥、松醇油、硫化物等,導致選礦廢水的cod值、金屬離子含量均較高,若不經處理直接排放,將造成周邊水體環(huán)境污染,危害生態(tài)環(huán)境和人體健康,若直接回用,廢水中殘留的選礦藥劑及活化金屬離子則會影響鉛、鋅分選指標。

2、三維電解法是在傳統(tǒng)二維電解槽中填充導電粒子作為粒子電極,使污染物在粒子電極表面發(fā)生反應的一種高級氧化法,該方法具有降解效率較高、操作簡單、綠色環(huán)保等優(yōu)點,但目前未見該項技術在選礦廢水中的應用,而且現(xiàn)有的粒子電極普遍存在催化性能較低的問題。


技術實現(xiàn)思路

1、發(fā)明目的:針對上述技術問題,本發(fā)明提出了一種電催化氧化處理選礦廢水的方法。

2、所采用的技術方案如下:

3、一種電催化氧化處理選礦廢水的方法:

4、粒子電極和陽極、陰極一起構建三維電解體系,對選礦廢水進行電催化氧化處理;

5、所述粒子電極的組成包括氮硫共摻雜炭氣凝膠和鈣鈦礦氧化物。

6、進一步地,所述鈣鈦礦氧化物為agxla1-xmo3;

7、0<x≤0.1;

8、m為mn、fe、co、ni的任意一種或兩種以上組合。

9、進一步地,所述氮硫共摻雜炭氣凝膠的制備方法如下:

10、將甲醛、間苯二酚、十六烷基三甲基溴化銨和去離子水混勻后,加入到花生油中,在80-90℃懸浮聚合反應5-10d后過濾得到有機濕凝膠,將有機濕凝膠在去離子水中老化5-10d后洗滌,再低溫冷凍干燥得到有機干凝膠,將有機干凝膠、硫氰酸銨和去離子水混勻后在160-180℃水熱反應5-10h后取出,洗滌,再次低溫冷凍干燥得到氮硫共摻雜有機干凝膠,最后將氮硫共摻雜有機干凝膠在氮氣保護下800-1000℃煅燒1-3h即可。

11、進一步地,所述有機干凝膠和硫氰酸銨的質量比為1:50-100。

12、進一步地,x=0.02。

13、進一步地,所述粒子電極的制備方法如下:

14、將ag鹽、la鹽、m鹽和檸檬酸溶于去離子水中,加入氮硫共摻雜炭氣凝膠和聚乙二醇并混勻,用氨水調節(jié)溶液的ph至7-8,將得到的混合溶液在60-80℃攪拌1-10h后再干燥脫水得到前驅體,將前驅體研磨后在600-800℃煅燒5-10h即可。

15、進一步地,所述陽極為鈦基釕系氧化物涂層陽極。

16、更進一步地,所述陽極為主要有ruo2/ti、ruo2-tio2/ti、ruo2-sno2-tio2/ti和ruo2-ta2o5/ti中的任意一種。

17、進一步地,所述陰極為不銹鋼電極。

18、進一步地,粒子電極在選礦廢水中的用量為10-100g/l。

19、進一步地,電催化氧化處理時的電流密度為40-60ma/cm2。

20、本發(fā)明的有益效果:

21、本發(fā)明提供了一種電催化氧化處理選礦廢水的方法,利用氮硫共摻雜炭氣凝膠和鈣鈦礦氧化物組合作為粒子電極,粒子電極在外加電場的作用下感應帶電并發(fā)生復極化,使粒子兩端分別感應為陽極和陰極,讓整個粒子形成一個獨立的微電極,以及粒子與周圍的溶液形成多個微型電解槽,這些微型電解槽產生大量自由基,對有機污染物進行催化降解并對重金屬離子進行解離;

22、炭氣凝膠表面積大,吸附性好,經過氮硫共摻雜后引入了石墨氮、吡啶氮和吡咯氮等含氮基團,增加了活性位點,并形成一個高自旋密度的富電子區(qū)域來調節(jié)局域電荷,從而提高sp2雜化碳的反應活性,實現(xiàn)炭氣凝膠電化學活性的提高,但是碳材料自身催化氧化作用較弱,鈣鈦礦氧化物的b位金屬離子具有催化活性,將其負載于其上可以實現(xiàn)二者功能的結合,鈣鈦礦氧化物a位ag離子摻雜,不僅可能產生氧空位而且b位的陽離子價態(tài)會改變和調整,在提高電導率的同時改善鈣鈦礦氧化物的電化學活性,從而實現(xiàn)對選礦廢水更好的處理效果。



技術特征:

1.一種電催化氧化處理選礦廢水的方法,其特征在于,粒子電極和陽極、陰極一起構建三維電解體系,對選礦廢水進行電催化氧化處理;

2.如權利要求1所述的電催化氧化處理選礦廢水的方法,其特征在于,所述鈣鈦礦氧化物為agxla1-xmo3;

3.如權利要求1所述的電催化氧化處理選礦廢水的方法,其特征在于,所述氮硫共摻雜炭氣凝膠的制備方法如下:

4.如權利要求3所述的電催化氧化處理選礦廢水的方法,其特征在于,所述有機干凝膠和硫氰酸銨的質量比為1:50-100。

5.如權利要求2所述的電催化氧化處理選礦廢水的方法,其特征在于,x=0.02。

6.如權利要求2所述的電催化氧化處理選礦廢水的方法,其特征在于,所述粒子電極的制備方法如下:

7.如權利要求1所述的電催化氧化處理選礦廢水的方法,其特征在于,所述陽極為鈦基釕系氧化物涂層陽極。

8.如權利要求1所述的電催化氧化處理選礦廢水的方法,其特征在于,所述陰極為不銹鋼電極。

9.如權利要求1所述的電催化氧化處理選礦廢水的方法,其特征在于,粒子電極在選礦廢水中的用量為10-100g/l。

10.如權利要求1所述的電催化氧化處理選礦廢水的方法,其特征在于,電催化氧化處理時的電流密度為40-60ma/cm2。


技術總結
本發(fā)明涉及廢水處理技術領域,具體為一種電催化氧化處理選礦廢水的方法,粒子電極和陽極、陰極一起構建三維電解體系,對選礦廢水進行電催化氧化處理;所述粒子電極的組成包括氮硫共摻雜炭氣凝膠和鈣鈦礦氧化物,本發(fā)明將鈣鈦礦氧化物負載于氮硫共摻雜炭氣凝膠上可以實現(xiàn)二者功能的結合,從而實現(xiàn)對選礦廢水更好處理效果。

技術研發(fā)人員:劉湘雄,劉承斌,唐海芳,劉慧玲
受保護的技術使用者:湖南大青生態(tài)科技有限公司
技術研發(fā)日:
技術公布日:2025/6/26
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