本发明涉及水处理技术领域，具体是涉及一种用于工业循环水处理的离子诱导催化剂及其制备方法。
背景技术：
大型冶金、石化和化工生产运行过程中，需要大量使用工业循环水来交换生产过程中产生的热量，以保证生产的正常运行。工业循环水中存在一定量的ca2+、mg2+、fe2+、mn2+、as3+和f-等离子，在运行过程中会对设备管道造成较大的结垢、腐蚀等危害，为了防止和减少循环水中ca2+、mg2+、fe2+、mn2+、as3+和f-等离子对生产设备造成的危害，传统方法是在循环水中加入足量的防垢剂和缓蚀剂，该方法在循环水使用过程中，起到一定的防垢和缓蚀作用，但也存在着很大的缺陷，一是需要加入大量的药剂，造成浪费和运行成本增加，另一方面由于循环水运行过程中水的蒸发损失，会使循环水中ca2+、mg2+、fe2+、mn2+、as3+和f-等离子不断富集，浓度增高，需要排出大量的浓盐废水并不断补充新鲜水用来保证生产正常运行，造成水资源的极大浪费，同时浓盐水的排放也对后续的高盐废水处理造成压力。
目前也有采用加入晶种诱导结晶的方法，晶种的加入，加快沉淀结晶和沉降的速度，该方法的晶种材料通常是石英砂、硅酸盐等，但此方法仅加入晶种或者加入晶种和沉淀剂，晶种颗粒作为常规的固体颗粒，其诱导作用较小，因此其诱导结晶的速度也较慢。
技术实现要素：
为了克服现有技术存在的缺点，本发明提供一种用于工业循环水处理的离子诱导催化剂及其制备方法，可以使水中的金属离子快速结晶沉淀，沉淀效果好，对金属离子的去除率较高。
一种用于工业循环水处理的离子诱导催化剂，采用以下原料制成，沸石：碳酸钠溶液：氢氧化钠溶液的体积比为1:2-50:2-50；
所述的沸石为直径为0.1-2.0mm的天然沸石，碳酸钠溶液的质量浓度为10%-30%，氢氧化钠溶液的质量浓度为3%-15%。
一种用于工业循环水处理的离子诱导催化剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，高温造孔，将天然沸石在高温炉中煅烧，温度保持650℃-850℃，时间4-12h，降温后待用；
步骤二，真空活化，将煅烧后的天然沸石加入反应瓶中，用真空泵将反应瓶抽真空至极限真空状态，利用真空将与反应瓶连接的加料漏斗中的碳酸钠溶液和氢氧化钠溶液吸入反应瓶中，打开放空阀释放真空，常压下浸泡6-24h,过滤；
步骤三，干燥，浸泡活化后的沸石过滤后90℃-110℃干燥4-10h。
所述的碳酸钠溶液与氢氧化钠溶液的比例控制在体积比1：0.1-1。
所述的离子诱导催化剂粒径d50100-800μm，比表面积1000-3000m2/g,密度1-3.5g/cm3。
本发明的用法及原理为：
离子诱导催化剂用于工业循环水处理装置中，将水中的ca2+、mg2+、fe2+、mn2+、as3+离子富集到催化剂表面，在催化剂表面上与加入系统的oh-和co2反应生成水不溶性沉淀附着在催化剂内孔和表面，并不断长大形成球形颗粒而排出系统外，从而去除水中的ca2+、mg2+、fe2+、mn2+、as3+，使循环水得到净化，提高循环水蒸发倍率，减少水中有害离子对循环系统的结垢和腐蚀危害。利用锅炉烟道气中的净化co2作为系统的co32-来源，一方面节省了大量成本，另一方面可以大幅较少温室气体排放，实现了生态保护和高质量发展。
工业循环水用离子诱导催化剂是由天然沸石为载体，经过高温煅烧，使沸石中内部孔道得到修饰，使比表面积大幅提高，通过真空条件下加入碳酸钠与氢氧化钠溶液浸泡，使沸石孔道内和表面吸附镶嵌co2-3和oh-。当水中的的ca2+、mg2+离子进入催化剂内部和表面接触时，与co2-3和oh-结合生成caco3·mgco3·mgoh沉淀生长在载体内部和表面上并不断长大为球形颗粒。球形颗粒经酸溶去除沉淀物后，再经过活化，可以再次作为离子诱导催化剂循环使用。
本发明的有益效果在于：经过造孔及活化后的离子诱导催化剂，比表面积大幅提高，且使沸石孔道内和表面吸附镶嵌co2-3和oh-，能够使金属离子迅速沉淀在催化剂的表面，并逐渐增大，形成球状晶体排出，沉淀效果好，对金属离子的去除率较高，应用到工业循环水处理中，金属离子的去除率达到75%以上；另外，本发明提供的离子诱导催化剂原料价格低廉，制备方法简单，成本低，可以广泛用于工厂的工业循环水的软化处理中。
具体实施方式
实施例1，本发明提供一种用于工业循环水处理的离子诱导催化剂及其制备方法，利用沸石多孔骨架，浸渍法引入co32-和oh-，形成具有负载阴离子活性基团的离子诱导催化剂。
离子诱导催化剂采用以下原料制成，沸石：碳酸钠溶液：氢氧化钠溶液的体积比为1:2:2；所述的沸石为直径为0.1-2.0mm的天然沸石，碳酸钠溶液的质量浓度为30%，氢氧化钠溶液的质量浓度为15%。
离子诱导催化剂的制备方法如下：
步骤一，高温造孔，将1l天然沸石在高温炉中煅烧，温度保持650℃，时间12h，降温后待用；
步骤二，真空活化，将煅烧后的天然沸石加入反应瓶中，用真空泵将反应瓶抽真空至极限真空状态，利用真空将与反应瓶连接的加料漏斗中的2l碳酸钠溶液（质量浓度为30%）和2l氢氧化钠溶液（质量浓度为15%）吸入反应瓶中，打开放空阀释放真空，常压下浸泡6-24h,过滤；
步骤三，干燥，浸泡活化后的沸石过滤后110℃干燥4h。
实施例2，离子诱导催化剂采用以下原料制成，沸石：碳酸钠溶液：氢氧化钠溶液的体积比为1:50:2；所述的沸石为直径为0.1-2.0mm的天然沸石，碳酸钠溶液的质量浓度为10%，氢氧化钠溶液的质量浓度为15%。
离子诱导催化剂的制备方法如下：
步骤一，高温造孔，将1l天然沸石在高温炉中煅烧，温度保持850℃，时间4h，降温后待用；
步骤二，真空活化，将煅烧后的天然沸石加入反应瓶中，用真空泵将反应瓶抽真空至极限真空状态，利用真空将与反应瓶连接的加料漏斗中的50l碳酸钠溶液（质量浓度为10%）和2l氢氧化钠溶液（质量浓度为15%）吸入反应瓶中，打开放空阀释放真空，常压下浸泡6-24h,过滤；
步骤三，干燥，浸泡活化后的沸石过滤后90℃干燥10h。
实施例3，离子诱导催化剂采用以下原料制成，沸石：碳酸钠溶液：氢氧化钠溶液的体积比为1:50:50；所述的沸石为直径为0.1-2.0mm的天然沸石，碳酸钠溶液的质量浓度为10%，氢氧化钠溶液的质量浓度为3%。
离子诱导催化剂的制备方法如下：
步骤一，高温造孔，将1l天然沸石在高温炉中煅烧，温度保持700℃，时间8h，降温后待用；
步骤二，真空活化，将煅烧后的天然沸石加入反应瓶中，用真空泵将反应瓶抽真空至极限真空状态，利用真空将与反应瓶连接的加料漏斗中的50l碳酸钠溶液（质量浓度为10%）和50l氢氧化钠溶液（质量浓度为3%）吸入反应瓶中，打开放空阀释放真空，常压下浸泡6-24h,过滤；
步骤三，干燥，浸泡活化后的沸石过滤后100℃干燥7h。