CN115475824A - 一种铬渣解毒并制备催化剂的方法及其应用 - Google Patents
一种铬渣解毒并制备催化剂的方法及其应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115475824A CN115475824A CN202211161645.4A CN202211161645A CN115475824A CN 115475824 A CN115475824 A CN 115475824A CN 202211161645 A CN202211161645 A CN 202211161645A CN 115475824 A CN115475824 A CN 115475824A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- catalyst
- chromium
- slag
- chromium slag
- condition
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000011651 chromium Substances 0.000 title claims abstract description 141
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 107
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 107
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims abstract description 105
- 239000002893 slag Substances 0.000 title claims abstract description 89
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 75
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims abstract description 13
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 18
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims description 16
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Natural products NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N thiourea Chemical compound NC(N)=S UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 13
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 12
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 11
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 10
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 238000001784 detoxification Methods 0.000 claims description 9
- 238000007885 magnetic separation Methods 0.000 claims description 9
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 9
- 238000007873 sieving Methods 0.000 claims description 9
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims description 9
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 9
- VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K aluminium trichloride Chemical compound Cl[Al](Cl)Cl VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 8
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 8
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 8
- 238000004729 solvothermal method Methods 0.000 claims description 8
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 7
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 7
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims description 6
- -1 sodium tetrachloroaluminate Chemical compound 0.000 claims description 6
- 239000012716 precipitator Substances 0.000 claims description 5
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 5
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 claims description 4
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 4
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 4
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims description 4
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 4
- RUTXIHLAWFEWGM-UHFFFAOYSA-H iron(3+) sulfate Chemical compound [Fe+3].[Fe+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O RUTXIHLAWFEWGM-UHFFFAOYSA-H 0.000 claims description 3
- 229910000360 iron(III) sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims description 3
- 229910001538 sodium tetrachloroaluminate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N Ammonium bicarbonate Chemical compound [NH4+].OC([O-])=O ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910000013 Ammonium bicarbonate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M Sodium laurylsulphate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCCCOS([O-])(=O)=O DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 230000001476 alcoholic effect Effects 0.000 claims description 2
- 150000004996 alkyl benzenes Chemical class 0.000 claims description 2
- 235000012538 ammonium bicarbonate Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000001099 ammonium carbonate Substances 0.000 claims description 2
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 claims description 2
- 235000013877 carbamide Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 2
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 claims description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 2
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 235000017550 sodium carbonate Nutrition 0.000 claims description 2
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 claims description 2
- 235000019333 sodium laurylsulphate Nutrition 0.000 claims description 2
- BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M sulfonate Chemical compound [O-]S(=O)=O BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- JOPOVCBBYLSVDA-UHFFFAOYSA-N chromium(6+) Chemical compound [Cr+6] JOPOVCBBYLSVDA-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 16
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 abstract description 16
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 abstract description 14
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 12
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 abstract description 7
- 238000011068 loading method Methods 0.000 abstract description 5
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 abstract description 4
- 229910052596 spinel Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 239000011029 spinel Substances 0.000 abstract description 3
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 abstract description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000004383 yellowing Methods 0.000 abstract description 2
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 39
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 20
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 16
- 239000012855 volatile organic compound Substances 0.000 description 16
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 15
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 15
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 10
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 description 10
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N Trioxochromium Chemical compound O=[Cr](=O)=O WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000012041 precatalyst Substances 0.000 description 8
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 8
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 7
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 6
- ZODDGFAZWTZOSI-UHFFFAOYSA-N nitric acid;sulfuric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O.OS(O)(=O)=O ZODDGFAZWTZOSI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 description 6
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 6
- 229910000423 chromium oxide Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000029087 digestion Effects 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 5
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 5
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 3
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 3
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 3
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000012046 mixed solvent Substances 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003775 Density Functional Theory Methods 0.000 description 2
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical class [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 2
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 2
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 2
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 2
- 125000004434 sulfur atom Chemical group 0.000 description 2
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 2
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 2
- 229910000684 Cobalt-chrome Inorganic materials 0.000 description 1
- RCEAADKTGXTDOA-UHFFFAOYSA-N OS(O)(=O)=O.CCCCCCCCCCCC[Na] Chemical compound OS(O)(=O)=O.CCCCCCCCCCCC[Na] RCEAADKTGXTDOA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003917 TEM image Methods 0.000 description 1
- WAIPAZQMEIHHTJ-UHFFFAOYSA-N [Cr].[Co] Chemical compound [Cr].[Co] WAIPAZQMEIHHTJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- ZCDOYSPFYFSLEW-UHFFFAOYSA-N chromate(2-) Chemical compound [O-][Cr]([O-])(=O)=O ZCDOYSPFYFSLEW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001430 chromium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010952 cobalt-chrome Substances 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000002779 inactivation Effects 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 229910000358 iron sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate (anhydrous) Chemical compound [Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000010985 leather Substances 0.000 description 1
- 231100001231 less toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000013335 mesoporous material Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052755 nonmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002843 nonmetals Chemical class 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 239000000575 pesticide Substances 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 231100000572 poisoning Toxicity 0.000 description 1
- 230000000607 poisoning effect Effects 0.000 description 1
- 229910052573 porcelain Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 238000005067 remediation Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- PXLIDIMHPNPGMH-UHFFFAOYSA-N sodium chromate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Cr]([O-])(=O)=O PXLIDIMHPNPGMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 238000009270 solid waste treatment Methods 0.000 description 1
- 238000002336 sorption--desorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 150000005846 sugar alcohols Polymers 0.000 description 1
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
- B09B3/70—Chemical treatment, e.g. pH adjustment or oxidation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/002—Mixed oxides other than spinels, e.g. perovskite
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
- B01J23/76—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
- B01J23/84—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36 with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
- B01J23/85—Chromium, molybdenum or tungsten
- B01J23/86—Chromium
- B01J23/862—Iron and chromium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
- B09B3/40—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless involving thermal treatment, e.g. evaporation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2523/00—Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
本发明提供了一种铬渣解毒并制备催化剂的方法及其应用。通过提前氧化处理，将稳定尖晶石结构外易解离的铬氧化为可迁移的六价态并溶于溶剂中，降低了余渣返黄的环境风险，余渣浸出的六价铬含量低于国家标准一般工业固体废渣的限制；与现有铬系催化剂相比，本发明制备的铬催化剂为低载量、高活性催化剂，单位催化性能更优，通过铬、硫的协同作用，硫元素对表面酸性中心强度的改变，硫元素对催化剂表面间隙能的改变，进而提高催化剂的活性，从而具有更高的催化活性。
Description
技术领域
本发明属于固废处理技术领域，具体涉及一种铬渣解毒并制备催化剂的方 法及其应用。
背景技术
铬是一种重要的原料，广泛的应用于航空、宇航、汽车、造船、颜料、纺 织、电镀、制革等领域。但在其生产过程中，会产生大量含有六价铬(Cr6+)的 废渣，六价铬比三价铬(Cr3 +)毒性可高百倍以上，是对人体危害最大的8种化 学物质之一。当前对于铬渣的治理，通常可分为无害化和资源化两个方面。无 害化技术包括有干法解毒、湿法解毒、生物解毒等，资源化方法包括有作水泥 矿化剂、玻璃着色剂、建筑用材等。
CN102191390A中公开了一种先用酸液对铬渣进行酸浸，再对浸出的铬进行 还原和沉淀的方法，但此法需要消耗大量的酸和碱，经济效益不高，环境二次 污染风险较大。CN102978376A中公开了一种铬渣干法还原的解毒工艺，在还原 气氛下利用碳粉作为还原剂对渣进行还原解毒，但反应所需温度较高，易对环 境造成热污染且设备投资费用较高。CN103159419A中公开了一种先用CO2对 铬渣进行加压碳热化处理，再对处理渣进行多级浆洗的铬渣解毒方法，但此法 需要消耗大量的CO2，能耗较大，经济效益不够高。CN110981378A中公开了一 种用酸浸对铬渣进行还原，再添加水泥对铬渣进行固化处理的方法，但该法未 利用渣中的有价元素。CN110330248A中公开了一种含铬固体废物无害化处置并 制成瓷化骨料的方法，此法将铬渣简单脱毒后用作于胚料，但铬渣中的有价元 素未被彻底回收。CN114288604A中公开了一种铬渣无害化与资源化的方法，该 法将铬渣进行硫化脱毒后用于土壤修复，实现了简单资源化利用，但产物的附 加值低。
由以上实例可看出，实现铬渣无害化的核心是将高溶解性、高毒性的六价 铬还原固定为低毒的三价铬。但渣中的有价元素未被回收利用，同时铬仍暴露 在环境中，随着长期的自然环境作用，三价铬又会被氧化为六价铬，造成二次 污染。而资源化的核心在于将铬渣脱毒后，将其作为辅料参与到其他产品的生 产过程中。但存在投资大、处理量有限、安全隐患、有价元素提取不充分等限 制，带来的经济效益不高。铬渣中可迁移的Cr6+含量仅为103.6mg/L，若单纯采 用醇溶液将其浸出则会存在成本费用较高的问题。若将浸出的Cr6+作为原料制 备成有用的材料，则可以提高其附加值，带来更多的经济效益。
实际上，铬是一种重要的催化材料，在很多工业催化领域都有广泛的用途。 如果既能将铬渣解毒，又能回收铬资源获得高附加值催化材料，将更具有应用 价值和现实意义。铬系催化剂是挥发性有机物质VOCs(Volatile Organic Compounds)催化氧化工艺中常用的催化剂之一，与贵金属催化剂相比，其对于 原料要求低，价格便宜，在催化剂成本和脱除率率等方面占有优势，所以在VOCs 处理领域得到了广泛应用。一直以来，提高铬系催化剂的催化活性都是以增加 催化剂中铬用量为代价的。而高负载铬系催化剂存在环境污染和对人体有害的 缺点，在一定程度上限制了铬系催化剂在工业上的应用。因此，如果能将铬渣 脱毒的同时，研发出具有低铬负载量和超稳定型铬系催化剂成为了处理铬渣的 理想思路。
CN110721701A中公开了一种钴-铬改良的催化剂的制备方法。该法制备的 双效催化剂可对VOCs实现协同净化，但铬载量要求为4.5wt％，在催化剂失活 废弃后，存在潜在的Cr(VI)毒害风险。CN113198454A中公开了一种耦合臭氧用 于分解挥发性有机物的催化剂的制备方法。此法采用浸渍法制得铬催化剂，较 以往文献中高负载量的催化剂相比，制得催化剂Cr含量仅为1.5％，但对于铬源 的品质要求较高，催化剂成本高。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种铬渣解毒并制备 催化剂的方法，该法工艺清洁、简单、投资小、见效快、充分提取六价铬，解 毒彻底，有效治理六价铬污染同时无潜在二次环境污染问题。提取的六价铬用 于VOCs处理工艺中铬系催化剂的生产，产物具有优异的催化性能。实现了六 价铬的脱毒和再利用问题，为脱毒渣的综合利用提供了新思路。
本发明的另一目的在于，提供一种上述铬渣解毒并制备催化剂的方法的应 用。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种铬渣解毒并制备催化剂的方法，包括以下步骤：
(1)对铬渣进行预处理；
(2)将步骤(1)处理后的铬渣与辅料加入有机溶剂，混匀，调节pH；
(3)将步骤(2)中所得混合液进行溶剂热反应，分离得到固体渣；
(4)将步骤(3)中所得固体渣洗涤、干燥后进行磁选分离得到非磁性试 样；
(5)将步骤(4)中所得非磁性试样焙烧后得到催化剂。
步骤(1)所述的预处理包括过筛和氧化处理。
上述的过筛的条件为过50～400目筛。
上述的氧化处理的条件为20～80％氧气氛围下氧化6～24h；优选为40％氧 气氛围下氧化12h。
步骤(2)所述的辅料包括载体粉末剂、沉淀剂、表面活性剂中的至少一种； 优选为包括载体粉末剂和沉淀剂；更优选为包括载体粉末剂、沉淀剂和表面活 性剂。
上述的载体粉末剂与处理后的铬渣的摩尔比为1～2:1～2；优选为1:1。
上述的载体粉末剂包括氧化铝、氧化硅、氯化铝、氧化铁等金属或非金属 的氧化物、氯化物、盐中的至少一种；优选为包括氯化铝、四氯铝酸钠、二氧 化硅和硫酸铁中的至少一种。
上述的沉淀剂与处理后的铬渣的摩尔比为1:1～3：优选为1:2。
上述的沉淀剂包括硫脲、碳酸氢铵、尿素、氢氧化钠、氨水、碳酸钠中的 至少一种。
上述的表面活性剂与处理后的铬渣的摩尔比为1:50～200；优选为1:125。
上述的表面活性剂包括聚丙烯酰胺、尿素、直链烷基苯磺酸钠、月桂醇硫 酸钠中的至少一种。
步骤(2)所述的有机溶剂为醇溶液；优选为C1～C20的一元醇、多元醇或 醇类衍生物中的至少一种；更优选为甲醇。
步骤(2)所述的调节pH为调节pH值至10～14；优选为调节pH值至11。
步骤(3)所述的溶剂热反应的条件为100～250℃下反应8～15h；优选为 180℃下反应12h。
步骤(3)所述的溶剂热反应为在高压反应釜中进行。
步骤(3)所述的分离为离心分离；
步骤(4)所述的洗涤为使用去离子水和乙醇交替洗涤2～4次；优选为3 次。
步骤(4)所述的干燥的条件为70～90℃下干燥8～15h；优选为80℃下干 燥12h。
步骤(4)所述的磁选分离为使用50～1000mT的磁场进行分离；优选为在 100mT下使用Davies磁管(XCGS-50)进行磁选分离。
步骤(5)所述的焙烧的条件为5～15℃/min的速率升温至400～1000℃焙 烧2h；优选为10℃/min的速率升温至550℃焙烧2h。
上述铬渣解毒并制备催化剂的方法在废弃铬渣资源化中的应用。
本发明原理为：
(1)铬渣中的铬主要存在于尖晶石内，结构外的铬以三价和六价形式共 存，通过提前氧化技术，将表面三价铬转变为可迁移的六价铬离子态，依据铬 酸钠溶于甲醇类有机物质的原理，将六价铬转移到醇溶液中。在经过溶剂热反 应过程中，六价铬还原为三价铬并形成沉淀，得到无磁的前驱产物以及脱毒残 渣。
(2)通过沉淀剂和表面活性剂为催化剂提供硫原子，从而减小间隙能，增 强材料的催化性能。
(3)磁选出的前驱产物，经过高温活化后，可制得铬系催化剂；脱毒残渣 可用于建筑用材的原料。
(4)通过溶剂热法还原六价铬并制得载铬催化剂，经该法制备的载体，具 有较高的比表面积，有利于催化时活性位点与待催化物质的充分接触；载体表 面富含大量的O2-，有利于活性组分在表面分散后形成高活性的CrxOy；较之浸 渍法、沉淀法等，铬可以均匀的分布在催化剂上，提高了其催化性能；通过引 入硫原子改良材料表面的酸性位点，从而提高催化剂的催化性能。
本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：
(1)本发明提供了一种铬渣解毒并制备催化剂的方法及其应用，通过提前 氧化处理，将稳定尖晶结构外易解离的铬氧化为六价并溶于溶剂中，降低了余 渣返黄的环境风险。通过简单磁选分离，将非磁样选出制成催化剂有着极高经 济效益，余渣浸出的六价铬含量低于国家标准(HJ/T 301-2007)一般工业固体 废渣的限制，可用于橡胶、塑料、肥料、油漆、纺织、造纸、建筑等行业。
(2)现有铬系催化剂相比，本发明制备的铬催化剂为低载量、高活性催化 剂，单位催化性能更优，同时可以避免催化剂失活废弃后带来的潜在六价铬毒 害风险。
(3)本发明所制催化剂采用废弃铬渣作为铬源，原料成本低，制备流程简 单，工艺能耗低。同时由表2可看出该催化剂具有良好的选择性及转化率，具 有极好市场竞争力，综合经济效益高。
(4)通过铬、硫的协同作用，硫元素对表面酸性中心强度的改变，硫元素 对催化剂表面间隙能的改变，进而提高催化剂的活性，从而具有更高的催化活 性。
(5)通过表面活性剂的改良，使得催化剂表面呈现疏水性，在进行VOCs 处理过程中，避免了水蒸气和VOCs竞争活性位点的情况，有利于催化活性的 进一步提高。
附图说明
图1为本发明的工艺流程示意图。
图2为本发明实施例1制备的CrOx-Al2O3的SEM图。
图3为本发明实施例1制备的CrOx-Al2O3的TEM图。
图4为本发明实施例1中制备的CrOx-Al2O3催化剂还原再生后的性能分析 图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方 式不限于此。
下面实施方案中若未注明具体试验条件，则通常按照常规试验条件或按照 试剂公司所建议的试验条件。所使用的材料、试剂等，若无特殊说明，均为从 商业途径得到的试剂和材料。
本发明实施例中所用铬渣为四川省成都市某公司生产铬酸盐过程中产生 的。
实施例1
表1铬渣XRF表征数据
(1)铬渣研磨过200目筛，在40％，80℃氧气氛围下氧化12h，得氧化 铬渣。将1.0mol的氧化铬渣、1.0mol的氯化铝和0.5mol的硫脲溶于甲醇中， 充分搅拌混合后，用1mol/L氢氧化钠溶液将混合液pH控制在11，以保证溶剂 热过程晶体稳定生长，将混合液转入高压反应釜中，180℃下溶剂热反应12h， 随后离心分离得到固体渣，以去离子水和乙醇交替洗涤3次，于80℃下干燥12 h，将干燥样研磨过200目(0.074mm)后，在100mT下使用Davies磁管 (XCGS-50)进行磁选分离，得到非磁性预催化剂和磁性余渣。
(2)对步骤(1)得到的磁性余渣按照《固体废物浸出毒性浸出方法硫酸 硝酸法》(HJ/T 299-2007)进行酸浸处理，对酸浸上清液按照《固体废物鉴别 标准——浸出毒性鉴别》(GB 5085.3-2007)规定的方法进行检测，Cr6+的浸出 量如表5所示。
(3)将步骤(1)得到的非磁性预催化剂置于马弗炉内，以10℃/min的速 率于空气气氛下升温至550℃活化焙烧2h，得到载铬催化剂，对催化剂由微波 消解程序(HJ/832-2017)处理后得消解液，通过ICP法测定其Cr含量，催化剂 的Cr含量详见表2。
(4)将步骤(3)得到的催化剂使用扫描电镜和透射电镜进行分析，结果 如图2和图3所示，证明本实施例成功得到了载铬催化剂。
实施例2
(1)铬渣研磨过200目筛，在40％，80℃氧气氛围下氧化12h，得氧化 铬渣。将1.0mol的氧化铬渣、1.0mol的四氯铝酸钠和0.5mol的硫脲溶于体积 比为1:1的乙二醇和丙三醇混合溶剂中，充分搅拌混合后，用1mol/L氢氧化钠 溶液将混合液pH控制在11，将混合液转入高压反应釜中，180℃下溶剂热反应 12h，随后分离得到固体渣，以去离子水和乙醇交替洗涤3次，于80℃下干燥 12h，将干燥样研磨过200目(0.074mm)后，在100mT下使用Davies磁管 (XCGS-50)进行磁选分离，得到非磁性预催化剂和磁性余渣。
(2)对步骤(1)得到的磁性余渣按照《固体废物浸出毒性浸出方法硫酸 硝酸法》(HJ/T 299-2007)进行酸浸处理，对酸浸上清液按照《固体废物鉴别 标准——浸出毒性鉴别》(GB 5085.3-2007)规定的方法进行检测，Cr6+的浸出 量如表5所示。
(3)将步骤(1)得到的非磁性预催化剂置于马弗炉内，以10℃/min的速 率于空气气氛下升温至550℃活化焙烧2h，得到载铬催化剂，对催化剂由微波 消解程序(HJ/832-2017)处理后得消解液，通过ICP法测定其Cr含量，催化剂 的Cr含量详见表2。
实施例3
(1)铬渣研磨过200目筛，在40％，80℃氧气氛围下氧化12h，得氧化 铬渣。将1.0mol的氧化铬渣、1.0mol的二氧化硅和0.5mol的硫脲溶于体积比 为1:1的乙二醇和丙三醇混合溶剂中，充分搅拌混合后，用1mol/L氢氧化钠溶 液将混合液pH控制在11，将混合液转入高压反应釜中，180℃下溶剂热反应 12h，随后分离得到固体渣，以去离子水和乙醇交替洗涤3次，于80℃下干燥 12h，将干燥样研磨过200目(0.074mm)后，在100mT下使用Davies磁管 (XCGS-50)进行磁选分离，得到非磁性预催化剂和磁性余渣。
(2)对步骤(1)得到的磁性余渣按照《固体废物浸出毒性浸出方法硫酸 硝酸法》(HJ/T 299-2007)进行酸浸处理，对酸浸上清液按照《固体废物鉴别 标准——浸出毒性鉴别》(GB 5085.3-2007)规定的方法进行检测，Cr6+的浸出 量如表5所示。
(3)将步骤(1)得到的非磁性预催化剂置于马弗炉内，以10℃/min的速 率于空气气氛下升温至550℃活化焙烧2h，得到载铬催化剂，对催化剂由微波 消解程序(HJ/832-2017)处理后得消解液，通过ICP法测定其Cr含量，催化剂 的Cr含量详见表2。
实施例4
(1)铬渣研磨过200目筛，在40％，80℃氧气氛围下氧化12h，得氧化 铬渣。将1.0mol的氧化铬渣、1.0mol的硫酸铁和0.5mol的硫脲溶于体积比为 1:1的乙二醇和丙三醇混合溶剂中，充分搅拌混合后，用1mol/L氢氧化钠溶液 将混合液pH控制在11，将混合液转入高压反应釜中，180℃下溶剂热反应12h， 随后分离得到固体渣，以去离子水和乙醇交替洗涤3次，于80℃下干燥12h， 将干燥样研磨过200目(0.074mm)后，在100mT下使用Davies磁管(XCGS-50) 进行磁选分离，得到非磁性预催化剂和磁性余渣。
(2)对步骤(1)得到的磁性余渣按照《固体废物浸出毒性浸出方法硫酸 硝酸法》(HJ/T 299-2007)进行酸浸处理，对酸浸上清液按照《固体废物鉴别 标准——浸出毒性鉴别》(GB 5085.3-2007)规定的方法进行检测，Cr6+的浸出 量如表5所示。
(3)将步骤(1)得到的非磁性预催化剂置于马弗炉内，以10℃/min的速 率于空气气氛下升温至550℃活化焙烧2h，得到载铬催化剂，对催化剂由微波 消解程序(HJ/832-2017)处理后得消解液，通过ICP法测定其Cr含量，催化剂 的Cr含量详见表2。
实施例5
(1)铬渣干燥后，研磨过150目筛后在40％，80℃氧气氛下氧化12小时， 得氧化铬渣。将1.0mol的氧化渣、1.0mol的硫酸铁、0.5mol的硫脲和8mmol 十二烷基硫酸钠溶于丙醇中，充分搅拌混合后，用1mol/L氢氧化钠溶液将混合 液pH控制在11，将混合液转入高压反应釜中，180℃下溶剂热反应12h，随后 分离得到固体渣，以去离子水和乙醇交替洗涤3次，于80℃下干燥12h，将干 燥样研磨过200目(0.074mm)后，在100mT下使用Davies磁管(XCGS-50) 进行磁选分离，得到非磁性预催化剂和余渣。
(2)对步骤(1)得到的磁性余渣按照《固体废物浸出毒性浸出方法硫酸 硝酸法》(HJ/T 299-2007)进行酸浸处理，对酸浸上清液按照《固体废物鉴别 标准——浸出毒性鉴别》(GB 5085.3-2007)规定的方法进行检测，Cr6+的浸出 量如表5所示。
(3)将步骤(1)得到的非磁性预催化剂置于马弗炉内，以10℃/min的速 率于空气气氛下升温至550℃活化焙烧2h，得到载铬催化剂，对催化剂由微波 消解程序(HJ/832-2017)处理后得消解液，通过ICP法测定其Cr含量，催化剂 的Cr含量详见表2。
对比例1
参照实施例1的制备步骤制备催化剂，区别在于步骤(1)中不对铬渣进行 氧化预处理，直接使用干燥的铬渣进行后续制备，催化剂的Cr含量和活化温度 详见表2。
对比例2
参照实施例1的制备步骤制备催化剂，区别在于步骤(1)中溶剂热反应的 温度条件为80℃，得到载铬催化剂，催化剂的Cr含量和活化温度详见表2。
对比例3
参照实施例1的制备步骤制备催化剂，区别在于步骤(3)中的焙烧条件为 在马弗炉中活化1h，得到载铬催化剂，催化剂的Cr含量和活化温度详见表2。
对比例4
参照实施例1的制备步骤制备催化剂，区别在于步骤(3)中的焙烧条件为 在马弗炉中以10℃/min的速率于空气气氛下升温至200℃活化焙烧2h，得到 载铬催化剂，催化剂的Cr含量和活化温度详见表2。
表2催化剂的载铬量及活化温度参数
| 铬源 | 催化剂Cr含量(％) | 活化温度(℃) | |
| 实施例1 | 铬渣 | 1 | 550 |
| 实施例2 | 铬渣 | 1 | 550 |
| 实施例3 | 铬渣 | 1 | 550 |
| 实施例4 | 铬渣 | 1 | 550 |
| 实施例5 | 铬渣 | 1 | 550 |
| 对比例1 | 铬渣 | 0.84 | 550 |
| 对比例2 | 铬渣 | 1 | 550 |
| 对比例3 | 铬渣 | 1 | 550 |
| 对比例4 | 铬渣 | 1 | 200 |
测试例
催化剂活性性能评价：
取实施例1～5和对比例1～4制备得到的载铬催化剂，测试其催化剂活性 性能。首先构建稳态流动模式的石英管固定床反应器，取1g催化剂加入反应器， 通过甲苯饱和器鼓泡空气产生含3000ppm甲苯的气体。在到达反应床前，用另 一气流进一步稀释气体，总流速为200mL min-1，质量空速(WHSV)为30000mL g-1h-1。采用气相色谱仪对反应物及产物进行分析，流经反应器床首次进料反应 温度(RT)为100℃，先通惰性气体2h以清除残留空气，再通入甲苯气体进行20 min测试，然后逐步对反应床温度升高至350℃，每隔10℃重复以上步骤进行 测试，首次最高的转化率如表3所示。过程中所有气体均由质量流量计进行控 制，以确保实验的稳定可靠。
甲苯的转化率表示为：
注：[C]inlet为输入反应器的甲苯质量，[C]outlet为输出反应器的甲苯质量。
将实施例1制备的催化剂经上述活性评价测试后所产生的废催化剂于还原 气氛下于500℃下高温再生后，再参照上述催化剂活性性能评价方法测定其活 性，再生了5/10/20次的催化剂的再生性能如图4所示，实验结果证明本发明制 备的铬催化剂在多次再生后仍然能保持较好的催化性能，催化剂稳定性、抗失 活性较好。
表3各催化剂的VOCs转化率和CO2产率
| VOCs转化率(％) | CO2产率(％) | |
| 实施例1 | 96.9 | 96 |
| 实施例2 | 95.7 | 95.6 |
| 实施例3 | 96.1 | 95.7 |
| 实施例4 | 96.3 | 96.1 |
| 实施例5 | 97.1 | 96.1 |
| 对比例1 | 21 | 20.7 |
| 对比例2 | 39 | 38.6 |
| 对比例3 | 89.7 | 89.1 |
| 对比例4 | 78.9 | 77.3 |
比表面积及孔径(BET)分析：
本测试采用美国Micromeritics公司比表面积与孔隙度分析仪测定催化剂样 品的比表面积。测试前将样品于160℃脱气8h，在77K条件下采用氮气吸附 脱附法测定。采用Brunauer-Emmett-Teller(BET)法计算比表面积和平均孔径； t-plot法计算微孔比表面积、介孔比表面积；Barret-Joyner-Halenda(BJH)法计算 1.7～300nm的孔容，单点法计算总孔容(取P/Po＝0.99的点)；密度泛函理论 (DFT)计算孔径分布，结果如表4所示，实验结果证明，该法制备的催化剂具有 较大的比表面积，同时属于介孔材料，是良好的催化剂载体。
表4实施例中制备的铬系催化剂的BET分析数据表
上述实验中对得到的磁性余渣按照《固体废物浸出毒性浸出方法硫酸硝酸 法》(HJ/T 299-2007)进行酸浸处理，对酸浸上清液按照《固体废物鉴别标准 ——浸出毒性鉴别》(GB 5085.3-2007)规定的方法进行检测，Cr6+的浸出量如 表5所示。
表5脱毒余渣Cr(VI)含量表
| Cr(VI)浓度mg/L | |
| 实施例1 | 0.04 |
| 实施例2 | 0.03 |
| 实施例3 | 0.07 |
| 实施例4 | 0.06 |
| 实施例5 | 0.04 |
| 对比例1 | 0.34 |
| 对比例2 | 0.096 |
| 对比例3 | 0.11 |
| 对比例4 | 0.09 |
对比例1中未采用预氧化方式对铬渣进行处理，使得稳定尖晶石结构外的 Cr3+未完全转变为可迁移的Cr6+，分离出的脱毒渣氧化后存在Cr6+返黄现象，且 VOCs脱除率低，达不到产业化需求。
对比例2中在低温环境构建预催化剂结构，使得催化剂载体，比表面积大 幅度降低，活性位点分布不均，从而使得VOCs脱除率低，达不到产业化需求。
对比例3中高温活化时间较短，使得活性基团Cr6+未完全转化，导致后期 VOCs转化率低，达不到VOCs处理需求。
对比例4中采用低温活化方法，使得载体骨架未能充分形成，比表面积大 幅度降低，活性基团未充分分散、活化，从而使得VOCs转化率低，达不到VOCs 处理需求。
本发明所列举各实施例中所得脱毒磁性余渣中六价铬含量均小于1mg/L， 符合GB18599-2007《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》中的要求， 同时满足HJ T301-2007《铬渣污染治理环境保护技术规范》中对于余渣含铬的 要求，可将其用于建筑领域。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实 施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、 替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种铬渣解毒并制备催化剂的方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)对铬渣进行预处理；
(2)将步骤(1)处理后的铬渣与辅料加入有机溶剂，混匀，调节pH；
(3)将步骤(2)中所得混合液进行溶剂热反应，分离得到固体渣；
(4)将步骤(3)中所得固体渣洗涤、干燥后进行磁选分离得到非磁性试样；
(5)将步骤(4)中所得非磁性试样焙烧后得到催化剂。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
步骤(1)所述的预处理包括过筛和氧化处理；
所述的过筛的条件为过50～400目筛。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：
所述的氧化处理的条件为20～80％氧气氛围下氧化6～24h。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
步骤(2)所述的辅料包括载体粉末剂、沉淀剂、表面活性剂中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：
所述的载体粉末剂与处理后的铬渣的摩尔比为1～2:1～2；
所述的载体粉末剂包括氯化铝、四氯铝酸钠、二氧化硅和硫酸铁中的至少一种；
所述的沉淀剂与处理后的铬渣的摩尔比为1:1～3：
所述的沉淀剂包括硫脲、碳酸氢铵、尿素、氢氧化钠、氨水、碳酸钠中的至少一种；
所述的表面活性剂与处理后的铬渣的摩尔比为1:50～200；
所述的表面活性剂包括聚丙烯酰胺、尿素、直链烷基苯磺酸钠、月桂醇硫酸钠中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
步骤(2)所述的有机溶剂为醇溶液；
步骤(2)所述的调节pH为调节pH值至10～14。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
步骤(3)所述的溶剂热反应的条件为100～250℃下反应8～15h。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
步骤(4)所述的洗涤为使用去离子水和乙醇交替洗涤2～4次；
步骤(4)所述的干燥的条件为70～90℃下干燥8～15h；
步骤(4)所述的磁选分离为使用50～1000mT的磁场进行分离。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
步骤(5)所述的焙烧的条件为5～15℃/min的速率升温至400～1000℃焙烧2h。
10.权利要求1～9任一所述的铬渣解毒并制备催化剂的方法在废弃铬渣资源化中的应用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211161645.4A CN115475824A (zh) | 2022-09-23 | 2022-09-23 | 一种铬渣解毒并制备催化剂的方法及其应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211161645.4A CN115475824A (zh) | 2022-09-23 | 2022-09-23 | 一种铬渣解毒并制备催化剂的方法及其应用 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115475824A true CN115475824A (zh) | 2022-12-16 |
Family
ID=84394857
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211161645.4A Pending CN115475824A (zh) | 2022-09-23 | 2022-09-23 | 一种铬渣解毒并制备催化剂的方法及其应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115475824A (zh) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106119545A (zh) * | 2016-06-30 | 2016-11-16 | 华南理工大学 | 一种铬渣的清洁脱毒处理及铬的提取方法 |
| CN115069234A (zh) * | 2022-06-29 | 2022-09-20 | 华南理工大学 | 一种含铬废盐脱毒提纯同时制取中空CrOx/Al2O3催化剂的方法及其应用 |
-
2022
- 2022-09-23 CN CN202211161645.4A patent/CN115475824A/zh active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106119545A (zh) * | 2016-06-30 | 2016-11-16 | 华南理工大学 | 一种铬渣的清洁脱毒处理及铬的提取方法 |
| CN115069234A (zh) * | 2022-06-29 | 2022-09-20 | 华南理工大学 | 一种含铬废盐脱毒提纯同时制取中空CrOx/Al2O3催化剂的方法及其应用 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111921536B (zh) | 一种基于天然矿物和生物质制备的新型催化吸附材料 | |
| CN111318157B (zh) | 一种改性电石渣脱硫脱硝剂的制备方法、产品及应用 | |
| CN107774283B (zh) | 一种二硫化钼插层水滑石复合材料及其制备方法和应用 | |
| CN109622055B (zh) | 一种基于碳化铁基mofs的铁锰双金属催化剂及其制备方法 | |
| CN114349296A (zh) | 一种芬顿铁泥的资源化综合回收处理方法 | |
| CN112007644B (zh) | 基于盐模板法回收芬顿污泥制备二维Fe/Fe3O4光催化剂的方法 | |
| CN109794248A (zh) | 一种低成本烟气脱硝催化剂及其制备、使用方法 | |
| CN111644190A (zh) | 一种可磁分离TiO2/BN/Fe3O4复合材料及其制备方法 | |
| CN115845870B (zh) | 一种三元催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN112316947A (zh) | 一种赤泥原位改性制备脱硝催化剂的方法 | |
| CN113426455B (zh) | 一种团簇二氧化锰负载铁的类芬顿催化剂及其制备方法 | |
| Gao et al. | Preparation of magnetic ZnFe2O4 nanosphere photocatalyst for high concentration ammonia nitrogen wastewater treatment | |
| CN114307615A (zh) | 一种高强度耐粉化脱硫剂的制备方法及其产品 | |
| CN113000052B (zh) | 一种湿式氧化催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN112121798B (zh) | MIL-101(Fe/Co)衍生磁性铁酸钴催化降解水中氯霉素的方法及应用 | |
| CN113559883A (zh) | 一种改性硫化铁类芬顿催化剂的制备方法 | |
| CN110560080B (zh) | 一种钴锰复合氧化物的制备方法及降解染料废水的方法 | |
| CN115475824A (zh) | 一种铬渣解毒并制备催化剂的方法及其应用 | |
| CN110302819B (zh) | 一种MOFs衍生的双金属磁性纳米多孔碳臭氧催化剂及应用 | |
| CN116655091A (zh) | 一种利用Fe-N-C活化亚硫酸盐去除水体中有机污染物的方法 | |
| CN111151251A (zh) | 一种Fe-Ni-Co复合类芬顿催化剂及制备方法 | |
| CN111068615A (zh) | 一种用于脱除钒的多元复合吸附材料及其制备方法和应用 | |
| CN114436374B (zh) | 一种钛铁矿基电极电化学还原硝酸盐回收氨的方法 | |
| CN113023823A (zh) | 一种用于净化含砷重金属溶液的复合材料的制备方法 | |
| CN112138643A (zh) | 一种生物质热解焦油资源化利用的新方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |