一種貴金屬鐵碳微電解填料及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及污水處理用的微電解填料技術領域，具體為一種貴金屬鐵碳微電解填料及其制備方法。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)有技術中的鐵碳微電解填料通常都是鐵粉和碳粉的燒結物或者是冷壓成型物。在實際應用中一方面會造成大量鐵粉和碳粉的流失，使出水的鐵超標及產(chǎn)生大量危廢污泥，形成大量二次污染；另一方面這種填料在微電解塔內(nèi)運行數(shù)月后，很容易造成板結鈍化，同時因為鐵淤泥量大，會造成微電解塔淤塞，降低處理效率給實際生產(chǎn)操作帶來很多麻煩。而且更換填料的工作量非常巨大，經(jīng)常性的更換消耗人力成本和物力成本，而且會造成污水處理的中斷,提高了污水處理成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術問題是克服現(xiàn)有的缺陷，提供一種貴金屬鐵碳微電解填料。
[0004]為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供了如下的技術方案:
[0005]該貴金屬鐵碳微電解填料以碳鋼為載體，在每一萬克的碳鋼中融合鈀0.1?2g、釕0.1?4g、鈮0.1?2g、銀0.3?7g、鉬0.1?3g、鎊0.1?2g，澆鑄而成。
[0006]進一步的,在該貴金屬鐵碳微電解填料，每一萬克的碳鋼中融合鈕lg、CT 1.5g、鈮lg、銀5g、鉬1.2g、鎊1.lg，澆鑄而成。
[0007]進一步的在該貴金屬鐵碳微電解填料，碳鋼為高碳鋼。
[0008]貴金屬能夠改變化學反應速度而本身又不參與反應，它們的d電子軌道都未填滿，表面易吸附反應物，且強度適中，利于形成中間“活性化合物”，具有較高的催化活性，同時還具有耐高溫、抗氧化、耐腐蝕等綜合優(yōu)良特性。
[0009]貴金屬材料作為污水處理的催化劑，由于成本較高，一直處于實驗室的水平，而無法實現(xiàn)大規(guī)模應用。經(jīng)發(fā)明人實驗研究后發(fā)現(xiàn)經(jīng)，以碳鋼為載體，把鈀、好、鈮、銀、鉬、鎊與碳鋼熔融制成微電解板材，制作板材的成本和普通鐵碳微電解相比僅高出30%左右。
[0010]該種貴金屬鐵碳微電解填料的制作方法如下:
[0011]1)、按重量比份稱取碳鋼、鈀、釕、鈮、銀、鉬、鎊備用；
[0012]2)、將碳鋼放置在反應器中，溫度升至2500°C?2700°C，將鈮和釕加入反應器中攪拌溶解；然后將溫度降至2100°C?2300°C，將鎊和鉬加入反應器中攪拌溶解；然后將溫度降至1600°C?1800°C，將鈀加入反應器中攪拌溶解；然后將溫度降至1000°C?1200°C，將鈀加入反應器中攪拌溶解，將銀加入反應器中攪拌溶解；
[0013]3)、將步驟(2)中熔融狀態(tài)的混合物澆鑄成厚度為1?8毫米的板材。
[0014]在制作過程中，在按順序溶解各種貴金屬時，只需要將溫度控制在該溫度區(qū)間即可，例如，在溶解鈮和釕時，只需要將溫度控制在至2500°C?2700°C即可，不需要對具體溫度進行限定。
[0015]普通的污水處理載體一般是將載體原料經(jīng)配料、成形、燒成等工藝過程加工成一定形狀(如球狀、柱狀、蜂窩狀)，然后用浸潰法加載貴金屬活性組分及助催化劑，最后經(jīng)還原焙燒而成，這種工藝制成的載體催化劑非常容易流失。而本發(fā)明的貴金屬鐵碳微電解填料用碳鋼做基礎載體將貴金屬焊融進碳鋼里，制備成的微電解填料中催化劑分散均勻，而且不易流失。
[0016]在處理污水的實際運用中，本發(fā)明的貴金屬鐵碳微電解填料和常規(guī)的鐵碳微電解相比，由于采用催化劑不易流失，產(chǎn)泥量極少，碳鋼為載體，無板結可能。天填料的壽命大約為5?8年，是普通微電解填料壽命的2?3倍。
[0017]本發(fā)明的貴金屬鐵碳微電解填料在處理化工、制藥、農(nóng)藥、印染、電鍍等多種領域的廢水時，去污能力高達60%?90%不等。比普通鐵碳微電解工藝的污水去除效率提高20%?30%，B/C 比提高 50%?60%。
[0018]同時，雖然本發(fā)明的貴金屬鐵碳微電解的制作成本較比普通鐵碳微電解高出30%左右，但是本發(fā)明的貴金屬鐵碳微電解使用時催化劑不易流失、不會發(fā)生板結，五年內(nèi)無需對貴金屬鐵碳微電解填料進行更換，只需要每年保養(yǎng)一至三次，每次保養(yǎng)時間4小時左右即可，不影響正常生產(chǎn)，同時本發(fā)明的污水凈化能力較高，綜合考慮，采用本發(fā)明的貴金屬鐵碳微電解填料進行污水處理時每噸水處理成本比普通鐵碳微電解低20 %左右。
[0019]本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有一下有益效果:
[0020]一、普通的污水處理載體催化劑易流失，易發(fā)生板結和鈍化，本發(fā)明的貴金屬鐵碳微電解填料用碳鋼做基礎載體將貴金屬焊融進碳鋼里，制備成的微電解填料中催化劑分散均勻，而且不易流失。
[0021]二、本發(fā)明的貴金屬鐵碳微電解填料可以運用到化工、制藥、農(nóng)藥、印染、電鍍等多種領域的廢水時，去污能力高達60%?90%不等。比普通鐵碳微電解工藝的污水去除效率提高20%?30%，B/C比提高50%?60%。
[0022]三、本發(fā)明的貴金屬鐵碳微電解填料，保養(yǎng)和維護方便，五年內(nèi)無需對貴金屬鐵碳微電解填料進行更換，只需要每年保養(yǎng)一至三次，每次保養(yǎng)時間4小時左右即可，可實現(xiàn)連續(xù)化的污水處理。
[0023]四、雖然本發(fā)明的貴金屬鐵碳微電解填料的制作成本較比普通鐵碳微電解高出30%左右，但是由于污水處理效率高、使用壽命久、維護省時省力等優(yōu)點，采用本發(fā)明的貴金屬鐵碳微電解填料進行污水處理時每噸水處理成本比普通鐵碳微電解低20%左右，使得本發(fā)明的貴金屬鐵碳微電解填料具有廣闊的市場應用前景。
【具體實施方式】
[0024]以下對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行說明，應當理解，此處所描述的優(yōu)選實施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0025]實施例1
[0026]一種貴金屬鐵碳微電解填料，以低碳鋼為載體，在每一萬克的碳鋼中融合鈀0.lg、釕 0.lg、鈮 0.lg、銀 5、鉬 0.lg、鎊 0.lg。
[0027]實施例2
[0028]一種貴金屬鐵碳微電解填料，以中碳鋼為載體，在每一萬克的碳鋼中融合鈀1.5g、釕 1.5g、鈮 1.5g、銀 5g、鉬 1.5g、鎊 1.lg。
[0029]實施例3
[0030]一種貴金屬鐵碳微電解填料，以高碳鋼為載體，在每一萬克的碳鋼中融合鈀2g、釕4g、鈮 2g、銀 7g、鉬 3g、鎊 2g。
[0031]實施例4
[0032]一種貴金屬鐵碳微電解填料，以高碳鋼為載體，在每一萬克的碳鋼中融合鈀1.8g、釕 2g、鈮 2g、銀 3g、鉬 2g、鎊 1.5g。
[0033]實施例5
[0034]一種制備實施例1-4的貴金屬鐵碳微電解填料的方法:
[0035]1)、按重量比份稱取碳鋼、鈀、釕、鈮、銀、鉬、鎊備用；
[0036]2)、將碳鋼放置在反應器中，溫度升至2500°C?2700°C，將鈮和釕加入反應器中攪拌溶解；然后將溫度降至2100°C?2300°C，將鎊和鉬加入反應器中攪拌溶解；然后將溫度降至1600°C?1800°C，將鈀加入反應器中攪拌溶解；然后將溫度降至1000°C?1200°C，將鈀加入反應器中攪拌溶解，將銀加入反應器中攪拌溶解；
[0037]3)、將步驟⑵中熔融狀態(tài)的混合物澆鑄成厚度為1?8毫米的板材。
[0038]最后應說明的是:以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，對于本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權項】
1.一種貴金屬鐵碳微電解填料，其特征在于，該貴金屬鐵碳微電解填料以碳鋼為載體，在每一萬克的碳鋼中融合鈀0.1?2g、釕0.1?4g、鈮0.1?2g、銀0.3?7g、鉬0.1?3g、鎊 0.1 ?2g2.如權利要求1所述一種貴金屬鐵碳微電解填料，其特征在于，該貴金屬鐵碳微電解填料的每一萬克的碳鋼中融合鈀lg、釕1.5g、鈮lg、銀5g、鉬1.2g、鎊1.lg，澆鑄而成。3.如權利要求1所述一種貴金屬鐵碳微電解填料，其特征在于，所述碳鋼為高碳鋼。4.權利要求1-3任一項所述的一種貴金屬鐵碳微電解填料的制備方法如下: 1)、按重量比份稱取碳鋼、鈀、釕、鈮、銀、鉬、鎊備用； 2)、將碳鋼放置在反應器中，溫度升至2500°C?2700°C，將鈮和釕加入反應器中攪拌溶解；然后將溫度降至2100°C?2300°C，將鎊和鉬加入反應器中攪拌溶解；然后將溫度降至1600°C?1800°C，將鈀加入反應器中攪拌溶解；然后將溫度降至1000°C?1200°C，將鈀加入反應器中攪拌溶解，將銀加入反應器中攪拌溶解； 3)、將步驟(2)中熔融狀態(tài)的混合物澆鑄成厚度為1?8毫米的板材。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種貴金屬鐵碳微電解填料，以碳鋼為載體，在每一萬克的碳鋼中融合鈀0.1～2g、釕0.1～4g、鈮0.1～2g、銀0.3～7g、鉑0.1～3g、鐒0.1～2g。將碳鋼放置在反應器中，按順序?qū)①F金屬加入反應器中攪拌溶解，然后將熔融狀態(tài)的混合物澆鑄成厚度為1～8毫米的板材。本發(fā)明的貴金屬鐵碳微電解填料催化劑分散均勻，而且不易流失；可處理多個領域的廢水，比普通鐵碳微電解工藝的污水去除效率提高20％～30％，B/C比提高50％～60％；保養(yǎng)和維護方便，可實現(xiàn)連續(xù)化的污水處理；采用本發(fā)明的貴金屬鐵碳微電解填料進行污水處理時每噸水處理成本比普通鐵碳微電解低20％左右，具有廣闊的市場應用前景。
【IPC分類】C22C38/12, C02F1/461
【公開號】CN105399186
【申請?zhí)枴緾N201410459815
【發(fā)明人】王棟, 姚春秀
【申請人】江蘇元捷環(huán)境科技有限公司
【公開日】2016年3月16日
【申請日】2014年9月10日