一种贵金属铁碳微电解填料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及污水处理用的微电解填料技术领域，具体为一种贵金属铁碳微电解填料及其制备方法。
【背景技术】
[0002]现有技术中的铁碳微电解填料通常都是铁粉和碳粉的烧结物或者是冷压成型物。在实际应用中一方面会造成大量铁粉和碳粉的流失，使出水的铁超标及产生大量危废污泥，形成大量二次污染；另一方面这种填料在微电解塔内运行数月后，很容易造成板结钝化，同时因为铁淤泥量大，会造成微电解塔淤塞，降低处理效率给实际生产操作带来很多麻烦。而且更换填料的工作量非常巨大，经常性的更换消耗人力成本和物力成本，而且会造成污水处理的中断,提高了污水处理成本。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种贵金属铁碳微电解填料。
[0004]为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案:
[0005]该贵金属铁碳微电解填料以碳钢为载体，在每一万克的碳钢中融合钯0.1?2g、钌0.1?4g、铌0.1?2g、银0.3?7g、钼0.1?3g、镑0.1?2g，浇铸而成。
[0006]进一步的,在该贵金属铁碳微电解填料，每一万克的碳钢中融合钮lg、CT 1.5g、铌lg、银5g、钼1.2g、镑1.lg，浇铸而成。
[0007]进一步的在该贵金属铁碳微电解填料，碳钢为高碳钢。
[0008]贵金属能够改变化学反应速度而本身又不参与反应，它们的d电子轨道都未填满，表面易吸附反应物，且强度适中，利于形成中间“活性化合物”，具有较高的催化活性，同时还具有耐高温、抗氧化、耐腐蚀等综合优良特性。
[0009]贵金属材料作为污水处理的催化剂，由于成本较高，一直处于实验室的水平，而无法实现大规模应用。经发明人实验研究后发现经，以碳钢为载体，把钯、好、铌、银、钼、镑与碳钢熔融制成微电解板材，制作板材的成本和普通铁碳微电解相比仅高出30%左右。
[0010]该种贵金属铁碳微电解填料的制作方法如下:
[0011]1)、按重量比份称取碳钢、钯、钌、铌、银、钼、镑备用；
[0012]2)、将碳钢放置在反应器中，温度升至2500°C?2700°C，将铌和钌加入反应器中搅拌溶解；然后将温度降至2100°C?2300°C，将镑和钼加入反应器中搅拌溶解；然后将温度降至1600°C?1800°C，将钯加入反应器中搅拌溶解；然后将温度降至1000°C?1200°C，将钯加入反应器中搅拌溶解，将银加入反应器中搅拌溶解；
[0013]3)、将步骤(2)中熔融状态的混合物浇铸成厚度为1?8毫米的板材。
[0014]在制作过程中，在按顺序溶解各种贵金属时，只需要将温度控制在该温度区间即可，例如，在溶解铌和钌时，只需要将温度控制在至2500°C?2700°C即可，不需要对具体温度进行限定。
[0015]普通的污水处理载体一般是将载体原料经配料、成形、烧成等工艺过程加工成一定形状(如球状、柱状、蜂窝状)，然后用浸溃法加载贵金属活性组分及助催化剂，最后经还原焙烧而成，这种工艺制成的载体催化剂非常容易流失。而本发明的贵金属铁碳微电解填料用碳钢做基础载体将贵金属焊融进碳钢里，制备成的微电解填料中催化剂分散均匀，而且不易流失。
[0016]在处理污水的实际运用中，本发明的贵金属铁碳微电解填料和常规的铁碳微电解相比，由于采用催化剂不易流失，产泥量极少，碳钢为载体，无板结可能。天填料的寿命大约为5?8年，是普通微电解填料寿命的2?3倍。
[0017]本发明的贵金属铁碳微电解填料在处理化工、制药、农药、印染、电镀等多种领域的废水时，去污能力高达60%?90%不等。比普通铁碳微电解工艺的污水去除效率提高20%?30%，B/C 比提高 50%?60%。
[0018]同时，虽然本发明的贵金属铁碳微电解的制作成本较比普通铁碳微电解高出30%左右，但是本发明的贵金属铁碳微电解使用时催化剂不易流失、不会发生板结，五年内无需对贵金属铁碳微电解填料进行更换，只需要每年保养一至三次，每次保养时间4小时左右即可，不影响正常生产，同时本发明的污水净化能力较高，综合考虑，采用本发明的贵金属铁碳微电解填料进行污水处理时每吨水处理成本比普通铁碳微电解低20 %左右。
[0019]本发明与现有技术相比，具有一下有益效果:
[0020]一、普通的污水处理载体催化剂易流失，易发生板结和钝化，本发明的贵金属铁碳微电解填料用碳钢做基础载体将贵金属焊融进碳钢里，制备成的微电解填料中催化剂分散均匀，而且不易流失。
[0021]二、本发明的贵金属铁碳微电解填料可以运用到化工、制药、农药、印染、电镀等多种领域的废水时，去污能力高达60%?90%不等。比普通铁碳微电解工艺的污水去除效率提高20%?30%，B/C比提高50%?60%。
[0022]三、本发明的贵金属铁碳微电解填料，保养和维护方便，五年内无需对贵金属铁碳微电解填料进行更换，只需要每年保养一至三次，每次保养时间4小时左右即可，可实现连续化的污水处理。
[0023]四、虽然本发明的贵金属铁碳微电解填料的制作成本较比普通铁碳微电解高出30%左右，但是由于污水处理效率高、使用寿命久、维护省时省力等优点，采用本发明的贵金属铁碳微电解填料进行污水处理时每吨水处理成本比普通铁碳微电解低20%左右，使得本发明的贵金属铁碳微电解填料具有广阔的市场应用前景。
【具体实施方式】
[0024]以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
[0025]实施例1
[0026]一种贵金属铁碳微电解填料，以低碳钢为载体，在每一万克的碳钢中融合钯0.lg、钌 0.lg、铌 0.lg、银 5、钼 0.lg、镑 0.lg。
[0027]实施例2
[0028]一种贵金属铁碳微电解填料，以中碳钢为载体，在每一万克的碳钢中融合钯1.5g、钌 1.5g、铌 1.5g、银 5g、钼 1.5g、镑 1.lg。
[0029]实施例3
[0030]一种贵金属铁碳微电解填料，以高碳钢为载体，在每一万克的碳钢中融合钯2g、钌4g、铌 2g、银 7g、钼 3g、镑 2g。
[0031]实施例4
[0032]一种贵金属铁碳微电解填料，以高碳钢为载体，在每一万克的碳钢中融合钯1.8g、钌 2g、铌 2g、银 3g、钼 2g、镑 1.5g。
[0033]实施例5
[0034]一种制备实施例1-4的贵金属铁碳微电解填料的方法:
[0035]1)、按重量比份称取碳钢、钯、钌、铌、银、钼、镑备用；
[0036]2)、将碳钢放置在反应器中，温度升至2500°C?2700°C，将铌和钌加入反应器中搅拌溶解；然后将温度降至2100°C?2300°C，将镑和钼加入反应器中搅拌溶解；然后将温度降至1600°C?1800°C，将钯加入反应器中搅拌溶解；然后将温度降至1000°C?1200°C，将钯加入反应器中搅拌溶解，将银加入反应器中搅拌溶解；
[0037]3)、将步骤⑵中熔融状态的混合物浇铸成厚度为1?8毫米的板材。
[0038]最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种贵金属铁碳微电解填料，其特征在于，该贵金属铁碳微电解填料以碳钢为载体，在每一万克的碳钢中融合钯0.1?2g、钌0.1?4g、铌0.1?2g、银0.3?7g、钼0.1?3g、镑 0.1 ?2g2.如权利要求1所述一种贵金属铁碳微电解填料，其特征在于，该贵金属铁碳微电解填料的每一万克的碳钢中融合钯lg、钌1.5g、铌lg、银5g、钼1.2g、镑1.lg，浇铸而成。3.如权利要求1所述一种贵金属铁碳微电解填料，其特征在于，所述碳钢为高碳钢。4.权利要求1-3任一项所述的一种贵金属铁碳微电解填料的制备方法如下: 1)、按重量比份称取碳钢、钯、钌、铌、银、钼、镑备用； 2)、将碳钢放置在反应器中，温度升至2500°C?2700°C，将铌和钌加入反应器中搅拌溶解；然后将温度降至2100°C?2300°C，将镑和钼加入反应器中搅拌溶解；然后将温度降至1600°C?1800°C，将钯加入反应器中搅拌溶解；然后将温度降至1000°C?1200°C，将钯加入反应器中搅拌溶解，将银加入反应器中搅拌溶解； 3)、将步骤(2)中熔融状态的混合物浇铸成厚度为1?8毫米的板材。
【专利摘要】本发明公开了一种贵金属铁碳微电解填料，以碳钢为载体，在每一万克的碳钢中融合钯0.1～2g、钌0.1～4g、铌0.1～2g、银0.3～7g、铂0.1～3g、铹0.1～2g。将碳钢放置在反应器中，按顺序将贵金属加入反应器中搅拌溶解，然后将熔融状态的混合物浇铸成厚度为1～8毫米的板材。本发明的贵金属铁碳微电解填料催化剂分散均匀，而且不易流失；可处理多个领域的废水，比普通铁碳微电解工艺的污水去除效率提高20％～30％，B/C比提高50％～60％；保养和维护方便，可实现连续化的污水处理；采用本发明的贵金属铁碳微电解填料进行污水处理时每吨水处理成本比普通铁碳微电解低20％左右，具有广阔的市场应用前景。
【IPC分类】C22C38/12, C02F1/461
【公开号】CN105399186
【申请号】CN201410459815
【发明人】王栋, 姚春秀
【申请人】江苏元捷环境科技有限公司
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2014年9月10日