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(shù):
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(chǎn)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(dǎo)致選礦廢水的cod值、金屬離子含量均較高,若不經(jīng)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(biāo)。
2、三維電解法是在傳統(tǒng)二維電解槽中填充導(dǎo)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(yīng)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(diǎn),但目前未見該項(xiàng)技術(shù)在選礦廢水中的應(yīng)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(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、發(fā)明目的:針對上述技術(shù)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(shù)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(gòu)建三維電解體系,對選礦廢水進(jìn)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(jìn)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(jìn)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(yīng)5-10d后過濾得到有機(jī)濕凝膠,將有機(jī)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(jī)干凝膠,將有機(jī)干凝膠、硫氰酸銨和去離子水混勻后在160-180℃水熱反應(yīng)5-10h后取出,洗滌,再次低溫冷凍干燥得到氮硫共摻雜有機(jī)干凝膠,最后將氮硫共摻雜有機(jī)干凝膠在氮?dú)獗Wo(hù)下800-1000℃煅燒1-3h即可。
11、進(jìn)一步地,所述有機(jī)干凝膠和硫氰酸銨的質(zhì)量比為1:50-100。
12、進(jìn)一步地,x=0.02。
13、進(jìn)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(diào)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(qū)體,將前驅(qū)體研磨后在600-800℃煅燒5-10h即可。
15、進(jìn)一步地,所述陽極為鈦基釕系氧化物涂層陽極。
16、更進(jìn)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(jìn)一步地,所述陰極為不銹鋼電極。
18、進(jìn)一步地,粒子電極在選礦廢水中的用量為10-100g/l。
19、進(jìn)一步地,電催化氧化處理時(shí)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(yīng)帶電并發(fā)生復(fù)極化,使粒子兩端分別感應(yīng)為陽極和陰極,讓整個(gè)粒子形成一個(gè)獨(dú)立的微電極,以及粒子與周圍的溶液形成多個(gè)微型電解槽,這些微型電解槽產(chǎn)生大量自由基,對有機(jī)污染物進(jìn)行催化降解并對重金屬離子進(jìn)行解離;
22、炭氣凝膠表面積大,吸附性好,經(jīng)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(tuán),增加了活性位點(diǎn),并形成一個(gè)高自旋密度的富電子區(qū)域來調(diào)節(jié)局域電荷,從而提高sp2雜化碳的反應(yīng)活性,實(shí)現(xiàn)炭氣凝膠電化學(xué)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(fù)載于其上可以實(shí)現(xiàn)二者功能的結(jié)合,鈣鈦礦氧化物a位ag離子摻雜,不僅可能產(chǎn)生氧空位而且b位的陽離子價(jià)態(tài)會改變和調(diào)整,在提高電導(dǎo)率的同時(shí)改善鈣鈦礦氧化物的電化學(xué)活性,從而實(shí)現(xiàn)對選礦廢水更好的處理效果。
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(gòu)建三維電解體系,對選礦廢水進(jìn)行電催化氧化處理;
2.如權(quán)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(quán)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(quán)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(jī)干凝膠和硫氰酸銨的質(zhì)量比為1:50-100。
5.如權(quán)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(quán)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(quán)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(quán)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(quán)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(quán)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(shí)的電流密度為40-60ma/cm2。