专利名称：一种高效破氰的催化剂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及电镀废水处理领域，特别是涉及一种高效破氰的催化剂及其制备方法。
背景技术：
在电镀过程中产生的废水对自然环境会产生极大的危害，其中的含氰废水是极具毒性的一种工业废水，为了使其不会对自然环境产生危害，对其进行处理已经成为电镀废水处理过程中的一项重要工艺过程。含氰废水处理的主要技术之一就是使其氰化物结构破坏，即破氰；目前电镀含氰废水的处理方法中，较常用的次氯酸钠破氰，但该方法加药量大， 处理会有副产物产生等不足。臭氧氧化无二次污染，不产生污泥和异臭异味，因此臭氧破氰的应用存在较大的前景。臭氧破氰的原理为臭氧氧化处理氰化物和硫氰酸盐的化学机理为CN^O3 — CNO^O2 (1)2CN0>303+H20 — N2 个 +2HC(V+302 (2)2SCN>1103+40r ^ 2HC03>2S03>N2 +3H20+1102 (3)但臭氧对铁、亚铁氰化物中的氰无氧化能力，只能把Fe (CN) 64_氧化为Fe (CN) 63_，因此当废水中含有Fe (CN) 64_时，臭氧氧化法效果不理想。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在提供一种能够提高氰化物的去除效率，特别是有效去除铁、亚铁氰化物中的氰的催化剂及其制备方法。为达到上述目的，本发明所提出的技术方案为一种高效破氰的催化剂，其特征在于所述的催化剂为均勻布有镍离子的X-型分子筛通过高温闪蒸后所得。本发明还涉及上述高效破氰的催化剂的制备方法取含镍离子物质按2% -3%浓度配成溶液，将χ-型分子筛浸泡在此溶液，使镍离子均勻分布在X-型分子筛表面上，倒出上层溶液，用清水冲洗X-型分子筛数遍后，烘干，高温闪蒸后制备而成。进一步，所述的X-型分子筛浸泡在溶液中的时间为24-36h。进一步，所述的含镍离子物质为硫酸镍、卤化镍等。本发明的所述的催化剂破氰原理为X-型分子筛本身具有较强的催化作用，一般来说，Al/Si比越高，OH基的比活性越高，X-型分子筛的Si/Al为1-1. 5，相对较低。X-型分子筛在各种不同的酸催化剂中能够提供很高的活性和不寻常的选择性，从镍原子的电子组态显示，镍的d带中某些能未被充满，即“d带空穴”，d带空穴的存在，使之有从外界接受电子和吸附物种并与之成键的能力，但d带空穴并非越多越好，在金属及其合金催化剂中， 催化活性对比镍铜 < 镍 > 镍铁，其中，铜的d带空穴为0，铁的d带空穴为2. 2，镍的d带空穴为0. 6。金属催化剂在载体表面上均勻分布，充分发挥其催化效果，对于负载型的催化剂，理想的情况是活性组分既与载体有较强的相互作用，又不至于滞留金属的还原，有CO
3参与的反应，活性得到很大的提高。镍负载催化剂急剧闪蒸前显正常的催化活性，高温闪蒸后，分子筛载体表面形成高度非平衡的点缺陷浓度，使镍负载催化剂显示出超活性。为此，选择在臭氧处理含氰废水装置中，添加镍负载分子筛催化剂，含氰废水在分子筛催化剂的表面上利用臭氧破氰产生的氧气进行氧化反应，于是加快了臭氧破氰正反应的速率，另外加上高温闪蒸后，镍负载分子筛催化剂显示出超活性，亚铁氰化物被吸附在分子筛上，在其高活性下被氧化，从而提高了氰化物的去除效率。因此，在臭氧破氰中加入镍负载分子筛催化剂，不但加快了反应速率，且提高了氰化物的去除效率，从而达到臭氧破氰的高效催化作用。
具体实施例方式下面结合附图
和具体实施例，对本发明做进一步说明。实施例1:(以小试为例)取硫酸镍10g，溶解于500mL水中，称取500gX_型分子筛于容器中，加入配好的500mL硫酸镍溶液中，浸泡30h后，倒出溶液，使镍离子分布于X-型分子筛中，清洗X-型分子筛数遍，烘干后，高温闪蒸，得催化剂，用于臭氧破氰。实施例2 :(以小试为例)取硫酸镍15g，溶解于500mL水中，称取500gX_型分子筛于容器中，加入配好的500mL硫酸镍溶液中，浸泡24h后，倒出溶液，使镍离子分布于X-型分子筛中，清洗X-型分子筛数遍，烘干后，高温闪蒸，得催化剂，用于臭氧破氰。实施例3 :(以小试为例)取氯化镍12g，溶解于500mL水中，称取500gX_型分子筛于容器中，加入配好的500mL氯化镍溶液中，浸泡3 !后，倒出溶液，使镍离子分布于X-型分子筛中，清洗X-型分子筛数遍，烘干后，高温闪蒸，得催化剂，用于臭氧破氰。催化剂破氰实施例1在臭氧破氰装置中，加入制备好的镍负载分子筛催化剂500g，加入50L含氰水，调节原水PH为9. 0左右，用间歇式处理方式破氰，通入臭氧，对运行时间及运行效果分析处理，并与未加入催化剂臭氧破氰进行对比，其中原水条件及臭氧通入量条件相同，实验结果见下表
权利要求
1.一种高效破氰的催化剂，其特征在于所述的催化剂为均勻布有镍离子的X-型分子筛通过高温闪蒸后所得。
2.一种高效破氰的催化剂制备方法，其特征在于所述的制备方法步骤为取含镍离子物质按2% -3%浓度配成溶液，将X-型分子筛浸泡在此溶液，使镍离子均勻分布在X-型分子筛表面上，倒出上层溶液，用清水冲洗X-型分子筛数遍后，烘干，高温闪蒸后制备而成。
3.根据权利要求2所述的一种高效破氰的催化剂制备方法，其特征在于所述的X-型分子筛浸泡在溶液中的时间为24-36h。
4.根据权利要求2所述的一种高效破氰的催化剂制备方法，其特征在于所述的含镍离子物质为硫酸镍。
5.根据权利要求2所述的一种高效破氰的催化剂制备方法，其特征在于所述的含镍离子物质为卤化镍。
全文摘要
本发明公开了一种高效破氰的催化剂，其特征在于所述的催化剂为均匀布有镍离子的X-型分子筛通过高温闪蒸后所得。本发明还公开了一种高效破氰的催化剂制备方法，其特征在于所述的制备方法步骤为取含镍离子物质按2％-3％浓度配成溶液，将X-型分子筛浸泡在此溶液，使镍离子均匀分布在X-型分子筛表面上，倒出上层溶液，用清水冲洗X-型分子筛数遍后，烘干，高温闪蒸后制备而成。通过在臭氧破氰中加入镍负载X-型分子筛催化剂，不但加快了反应速率，且提高了氰化物的去除效率，从而达到臭氧破氰的高效催化作用。
文档编号C02F1/78GK102380409SQ20111024835
公开日2012年3月21日 申请日期2011年8月25日 优先权日2011年8月25日
发明者任以伟, 张燕玲, 王俊川 申请人:厦门市威士邦膜科技有限公司