CN114133017A - 利用铜尾矿催化处理废水中有机污染物的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了利用铜尾矿催化处理废水中有机污染物的方法，将铜尾矿用水洗涤后在50～70℃下干燥；向含有机污染物废水中加入盐酸羟胺溶液混匀，然后加入步骤1所得铜尾矿，充分搅拌混合得到悬浮液；向上述悬浮液中加入过硫酸钾溶液启动降解反应；铜尾矿廉价易得，经过简单的水洗即可获得高催化活性的催化剂，本发明提出了一种利用尾矿的新思路；将羟胺与铜尾矿耦合，增强了铜尾矿催化过硫酸盐降解水中有机污染物的效率，在处理实际水体中的有机物污染物方面具有广阔的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于环境工程技术领域，具体涉及利用铜尾矿催化处理废水中有机污染物的方法。
背景技术
随着社会以及经济的发展，环境污染问题日益突出。其中突出的代表便是水污染问题，因为水与人类的生活和生产息息相关。如何有效地治理水污染问题已经成为亟需解决的难题。近年来，基于强氧化性活性氧物质产生的高级氧化技术对污染物展现出了较好的去除效果，引起了广大研究者们的极大关注。相较于传统的芬顿(Fenton)试剂H2O2，过硫酸盐(Persulfate)能够产生更强氧化性的活性氧物种，且具有更宽的pH适用范围，储存和运输成本低等优势被认为是非常具有前景的类芬顿试剂。然而，对于难降解的有机污染物如偶氮染料、抗生素废水等，基于过硫酸盐的类芬顿体系在实际应用中依然存在着很多的不足。如均相体系中会产生大量的含铁污泥，增加了处理成本；非均相体系中则面临着高额的催化剂制备投入等。
为了克服基于过硫酸盐的类芬顿体系的不足，很多学者对非均相类芬顿催化剂进行了研究。非均相类芬顿催化剂的作用是替代均相体系中亚铁盐等与过硫酸盐进行反应产生强氧化性的活性氧物质。其优点在于能够提升类芬顿体系对污染物的降解效率，且固体的催化剂易于反应后回收再利用，减少金属盐对水体造成的二次污染等。然而，类芬顿催化剂的制备往往需要投入大量高成本的化学试剂(如铁盐类)且对合成条件较为苛刻，这无疑限制了该技术的应用和推广。因此，如何设计一种新型、高效、清洁、低成本的类芬顿催化剂依旧是该领域面对的挑战。
发明内容
本发明目的在于提供一种利用铜尾矿制备非均相类芬顿催化剂协同羟胺处理废水中有机污染物的方法，铜尾矿制备非均相类芬顿催化剂的过程简单，催化剂成本低廉且原料易获得，能够在羟胺的协同下催化过硫酸盐对水中多种有机污染物实现高效降解且具有较好的循环催化性能；本发明另一目的在于为铜尾矿提供一种资源化利用的方法。
为达到上述目的，采用技术方案如下：
利用铜尾矿催化处理废水中有机污染物的方法，包括如下步骤：
(1)将铜尾矿用水洗涤后在50～70℃下干燥；
(2)向含有机污染物废水中加入盐酸羟胺溶液混匀，然后加入步骤1所得铜尾矿，充分搅拌混合得到悬浮液；
(3)向上述悬浮液中加入过硫酸钾溶液启动降解反应。
按上述方案，还包括在降解反应完成后静置分离回收铜尾矿。
按上述方案，步骤1所述铜尾矿含有FeS2，研磨并过100目筛。
按上述方案，步骤2中盐酸羟胺溶液的浓度为0.02～1.00mM，与含有机污染物废水的体积比为1：(50-100)；铜尾矿的用量为0.1～4.0g/L含有机污染物废水。
按上述方案，步骤3中过硫酸钾溶液的浓度为0.2～2.0mM，与含有机污染物废水的体积比为1：(50-100)。
按上述方案，步骤3中所述过硫酸钾替换为过硫酸氢钾、双氧水或亚硫酸钠。
一种铜尾矿非均相类芬顿催化剂，以天然的铜矿经选矿作业后剩余的含铜品位较低的尾矿作为原料，水洗并在50～70℃下干燥获得。
本发明采用铜尾矿制备非均相类芬顿催化剂协同羟胺处理废水中有机污染物的方法，除了可采用铜尾矿作为催化剂外，还可采取铁尾矿作为催化剂。除了以过硫酸钾作为氧化剂外，还可以选取过硫酸氢钾、双氧水以及亚硫酸钠作为氧化剂启动步骤3中的降解反应。
本发明的有益效果：
铜尾矿廉价易得，经过简单的水洗即可获得高催化活性的催化剂。此外，现有的科技发展对尾矿的利用率较低，直接堆积野外会污染环境，存放仓库中需求高额的维护费用。因此，本发明提出了一种利用尾矿的新思路；
将羟胺与铜尾矿耦合，增强了铜尾矿催化过硫酸盐降解水中有机污染物的效率，在处理实际水体中的有机物污染物方面具有广阔的应用前景。
附图说明
图1为铜尾矿催化过硫酸盐降解橙黄Ⅱ前后的XRD图；
图2为铜尾矿催化过硫酸盐降解橙黄Ⅱ前后Fe 2p、Cu 2p的XPS图；
图3为不同投加量的铜尾矿催化降解橙黄Ⅱ的效果图；
图4为羟胺协同铜尾矿对于橙黄Ⅱ循环催化降解效果图；
图5为羟胺协同铜尾矿对不同有机污染物的催化降解效果图。
具体实施方式
以下实施例进一步阐释本发明的技术方案，但不作为对本发明保护范围的限制。
本发明提供了一种铜尾矿非均相类芬顿催化剂，以天然的铜矿经选矿作业后剩余的含铜品位较低的尾矿作为原料，水洗并在50～70℃下干燥获得。
本发明利用铜尾矿催化处理废水中有机污染物的方法，具体过程如下：
(1)将含有FeS2铜尾矿研磨并过100目筛，用水洗涤后在50～70℃下干燥；
(2)向含有机污染物废水中加入盐酸羟胺溶液混匀，然后加入步骤1所得铜尾矿，充分搅拌混合得到悬浮液；盐酸羟胺溶液的浓度为0.02～1.00mM，与含有机污染物废水的体积比为1：(50-100)；铜尾矿的用量为0.1～4.0g/L有机污染物的废水；
(3)向上述悬浮液中加入过硫酸钾溶液启动降解反应；过硫酸钾溶液的浓度为0.2～2.0mM，与含有机污染物废水的体积比为1：(50-100)；所述过硫酸钾替换为过硫酸氢钾、双氧水或亚硫酸钠。
实施例1
利用铜尾矿催化处理废水中有机污染物的方法：
(1)将天然的铜尾矿加入到水中，超声分散、洗涤后，收集并在60℃下干燥；
(2)将总体积为50mL的0.5mM的盐酸羟胺与20mg/L的橙黄Ⅱ混合均匀并搅拌；
(3)向搅拌的上述液体中加入0.02g干燥后的铜尾矿；
(4)向上述悬浮液中加入1mL浓度为1mM的过硫酸钾溶液启动降解反应，在指定的反应间隔取少量液体测量其剩余的橙黄Ⅱ浓度，以此来评估铜尾矿制备的非均相类芬顿催化剂协同羟胺处理废水中有机污染物的性能。
对比例1
过程同实施例1，但在步骤2中未加入盐酸羟胺。
铜尾矿催化过硫酸盐降解橙黄Ⅱ前后的XRD图谱如图1所示。铜尾矿存在的主要晶相为黄铁矿(JCPDS PDF#42-1340)和二氧化硅，以及少量的三氧化二铝、硫化铜、氧化锌等。从图中可以看出，羟胺存在与否，铜尾矿催化过硫酸盐降解橙黄Ⅱ前后的XRD衍射峰都没有变化，说明铜尾矿是一种稳定的类芬顿催化剂，可循环使用。
铜尾矿催化过硫酸盐降解橙黄Ⅱ前后Fe 2p、Cu 2p的XPS图谱如图2所示。相较于没有羟胺存在的类芬顿体系，羟胺存在的情况下铜尾矿表面具有催化活性的Fe(Ⅱ)含量有显著的提升。这表明羟胺的存在能够显著提升铜尾矿表面的Fe(Ⅲ)/Fe(Ⅱ)的循环。而Cu(Ⅰ)参与了Fe(Ⅲ)/Fe(Ⅱ)的循环或催化过程，导致含量有所下降。因此，羟胺主要通过参与上述过程来增强铜尾矿催化过硫酸盐降解橙黄Ⅱ的性能。
重复实施例1，改变步骤3中铜尾矿的投加量，不同投加量的铜尾矿在羟胺存在的情况下催化过硫酸盐降解橙黄Ⅱ的效果如图3所示。过高或者过低的铜尾矿投加量都会抑制类芬顿体系降解橙黄Ⅱ的效率。因此，出于对降解效率和成本的考虑，铜尾矿最适宜的投加量为0.4g/L。
在实施例1结束后通过静置分离铜尾矿，然后重复循环实施，羟胺存在下铜尾矿循环催化过硫酸盐降解橙黄Ⅱ的效果见图4所示。结果表明，在循环六次催化后，铜尾矿依旧能够在20分钟内降解87.41％的橙黄Ⅱ，这表明铜尾矿作为一种类芬顿催化剂具有稳定性，且通过简单的静置沉淀即可回收。
将实施例1中橙黄Ⅱ分别替换为抗生素诺氟沙星(NOR)、罗丹明B(RhB)、甲基橙(MO)、亚甲基蓝(MB)，重复试验。羟胺存在下铜尾矿催化过硫酸盐降解不同污染物的效果图见图5所示。结果表明除较难降解的抗生素诺氟沙星(NOR)外，羟胺协同铜尾矿催化过硫酸盐对罗丹明B(RhB)、甲基橙(MO)、亚甲基蓝(MB)的20分钟内的降解效率均在77％以上。这表明铜尾矿作为类芬顿催化剂对于多种有机污染物都有很高的去除效率，对环境有机污染物的去除具有普适应。
实施例2
利用铜尾矿催化处理废水中有机污染物的方法：
(1)将天然的铜尾矿加入到水中，超声分散、洗涤后，收集并在60℃下干燥；
(2)将总体积为50mL的0.5mM的盐酸羟胺与20mg/L的橙黄Ⅱ混合均匀并搅拌；
(3)向搅拌的上述液体中加入0.005g干燥后的铜尾矿；
(4)向上述悬浮液中加入1mL浓度为1mM的过硫酸钾溶液启动降解反应，在指定的反应间隔取少量液体测量其剩余的橙黄Ⅱ浓度，以此来评估天然铜尾矿制备的非均相类芬顿催化剂协同羟胺处理废水中有机污染物的性能。
该实施例采用的方法对20mg/L的橙黄Ⅱ能够在20分钟内达到99.7％的降解效率。说明天然的铜尾矿制备的类芬顿催化剂在羟胺的协同下能够高效地催化过硫酸盐降解橙黄Ⅱ。
本实施例中采用的催化剂铜尾矿在反应前后的稳定性以及循环催化性能同实施例1。
实施例3
利用铜尾矿催化处理废水中有机污染物的方法：
(1)将天然的铜尾矿加入到水中，超声分散、洗涤后，收集并在60℃下干燥；
(2)将总体积为50mL的0.1mM的盐酸羟胺与20mg/L的橙黄Ⅱ混合均匀并搅拌；
(3)向搅拌的上述液体中加入0.02g干燥后的铜尾矿；
(4)向上述悬浮液中加入1mL浓度为1mM的过硫酸钾溶液启动降解反应，在指定的反应间隔取少量液体测量其剩余的橙黄Ⅱ浓度，以此来评估天然铜尾矿制备的非均相类芬顿催化剂协同羟胺处理废水中有机污染物的性能。
该实施例采用的方法对20mg/L的橙黄Ⅱ能够在20分钟内达到97.49％的降解效率。说明天然的铜尾矿制备的类芬顿催化剂在羟胺的协同下能够高效地催化过硫酸盐降解橙黄Ⅱ。
本实施例中采用的催化剂铜尾矿在反应前后的稳定性以及循环催化性能同实施例1。
实施例4
利用铜尾矿催化处理废水中有机污染物的方法：
(1)将天然的铜尾矿加入到水中，超声分散、洗涤后，收集并在60℃下干燥；
(2)将总体积为50mL的1mM的盐酸羟胺与20mg/L的橙黄Ⅱ混合均匀并搅拌；
(3)向搅拌的上述液体中加入0.02g干燥后的铜尾矿；
(4)向上述悬浮液中加入1mL浓度为1mM的过硫酸钾溶液启动降解反应，在指定的反应间隔取少量液体测量其剩余的橙黄Ⅱ浓度，以此来评估天然铜尾矿制备的非均相类芬顿催化剂协同羟胺处理废水中有机污染物的性能。
该实施例采用的方法对20mg/L的橙黄Ⅱ能够在20分钟内达到98.26％的降解效率。说明天然的铜尾矿制备的类芬顿催化剂在羟胺的协同下能够高效地催化过硫酸盐降解橙黄Ⅱ。
本实施例中采用的催化剂铜尾矿在反应前后的稳定性以及循环催化性能同实施例1。
实施例5
利用铜尾矿催化处理废水中有机污染物的方法：
(1)将天然的铜尾矿加入到水中，超声分散、洗涤后，收集并在60℃下干燥；
(2)将总体积为50mL的0.5mM的盐酸羟胺与20mg/L的橙黄Ⅱ混合均匀并搅拌；
(3)向搅拌的上述液体中加入0.02g干燥后的铜尾矿；
(4)向上述悬浮液中加入1mL浓度为1mM的过硫酸钾溶液启动降解反应，在指定的反应间隔取少量液体测量其剩余的橙黄Ⅱ浓度，以此来评估天然铜尾矿制备的非均相类芬顿催化剂协同羟胺处理废水中有机污染物的性能。
该实施例采用的方法对20mg/L的橙黄Ⅱ能够在20分钟内达到94.68％的降解效率。说明天然的铜尾矿制备的类芬顿催化剂在羟胺的协同下能够高效地催化过硫酸盐降解橙黄Ⅱ。
本实施例中采用的催化剂铜尾矿在反应前后的稳定性以及循环催化性能同实施例1。
Claims (7)
1.利用铜尾矿催化处理废水中有机污染物的方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)将铜尾矿用水洗涤后在50～70℃下干燥；
(2)向含有机污染物废水中加入盐酸羟胺溶液混匀，然后加入步骤1所得铜尾矿，充分搅拌混合得到悬浮液；
(3)向上述悬浮液中加入过硫酸钾溶液启动降解反应。
2.如权利要求1所述利用铜尾矿催化处理废水中有机污染物的方法，其特征在于还包括在降解反应完成后静置分离回收铜尾矿。
3.如权利要求1所述利用铜尾矿催化处理废水中有机污染物的方法，其特征在于步骤1所述铜尾矿含有FeS2，研磨并过100目筛。
4.如权利要求1所述利用铜尾矿催化处理废水中有机污染物的方法，其特征在于步骤2中盐酸羟胺溶液的浓度为0.02～1.00mM，与含有机污染物废水的体积比为1：(50-100)；铜尾矿的用量为0.1～4.0g/L含有机污染物的废水。
5.如权利要求1所述利用铜尾矿催化处理废水中有机污染物的方法，其特征在于步骤3中过硫酸钾溶液的浓度为0.2～2.0mM，与含有机污染物废水的体积比为1：(50-100)。
6.如权利要求1所述利用铜尾矿催化处理废水中有机污染物的方法，其特征在于步骤3中所述过硫酸钾替换为过硫酸氢钾、双氧水或亚硫酸钠。
7.一种铜尾矿非均相类芬顿催化剂，以天然的铜矿经选矿作业后剩余的含铜品位较低的尾矿作为原料，水洗并在50～70℃下干燥获得。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114702117A (zh) * | 2022-05-20 | 2022-07-05 | 中国地质大学（北京） | 一种利用含铁固废同时去除矿山重金属和有机污染物的方法 |
| CN115321659A (zh) * | 2022-08-03 | 2022-11-11 | 武汉理工大学 | 利用黄铜矿可见光协同催化处理废水中有机污染物的方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105540985A (zh) * | 2015-12-25 | 2016-05-04 | 河海大学 | 一种盐酸羟胺强化铁氧化物活化过硫酸盐降解有机废水的方法 |
| CN106630099A (zh) * | 2016-12-28 | 2017-05-10 | 华南理工大学 | 一种深度处理农村地下水中有机污染物的方法 |
| CN107857352A (zh) * | 2017-11-15 | 2018-03-30 | 长沙市镇源环境工程有限公司 | 一种去除水中有机污染物的方法 |
| CN108033544A (zh) * | 2017-12-26 | 2018-05-15 | 上海浦东路桥建设股份有限公司 | 一种黄铜矿催化双氧水氧化处理染料废水的方法 |
| CN111186900A (zh) * | 2020-03-06 | 2020-05-22 | 江西理工大学 | 一种采用黄铁矿催化过硫酸氢盐处理有机废水的方法 |
-
2021
- 2021-11-26 CN CN202111419608.4A patent/CN114133017A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105540985A (zh) * | 2015-12-25 | 2016-05-04 | 河海大学 | 一种盐酸羟胺强化铁氧化物活化过硫酸盐降解有机废水的方法 |
| CN106630099A (zh) * | 2016-12-28 | 2017-05-10 | 华南理工大学 | 一种深度处理农村地下水中有机污染物的方法 |
| CN107857352A (zh) * | 2017-11-15 | 2018-03-30 | 长沙市镇源环境工程有限公司 | 一种去除水中有机污染物的方法 |
| CN108033544A (zh) * | 2017-12-26 | 2018-05-15 | 上海浦东路桥建设股份有限公司 | 一种黄铜矿催化双氧水氧化处理染料废水的方法 |
| CN111186900A (zh) * | 2020-03-06 | 2020-05-22 | 江西理工大学 | 一种采用黄铁矿催化过硫酸氢盐处理有机废水的方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| JINPENG WANG 等: ""Applycation of copper tailings combined with persulfate for better removing methyl orange from wastewater"", WATER SCIENCE & TECHNOLOGY, 31 August 2020 (2020-08-31), pages 1676 - 1686 * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114702117A (zh) * | 2022-05-20 | 2022-07-05 | 中国地质大学（北京） | 一种利用含铁固废同时去除矿山重金属和有机污染物的方法 |
| CN114702117B (zh) * | 2022-05-20 | 2023-08-29 | 中国地质大学（北京） | 一种利用含铁固废同时去除矿山重金属和有机污染物的方法 |
| CN115321659A (zh) * | 2022-08-03 | 2022-11-11 | 武汉理工大学 | 利用黄铜矿可见光协同催化处理废水中有机污染物的方法 |
| CN115321659B (zh) * | 2022-08-03 | 2024-04-09 | 武汉理工大学 | 利用黄铜矿可见光协同催化处理废水中有机污染物的方法 |
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