[发明专利]一种掺杂铜尾砂的多孔污泥基粒子电极催化剂的制备方法与应用

摘要

本发明公开了一种掺杂铜尾砂的多孔污泥基粒子电极催化剂的制备方法与应用。本发明以城市污水处理厂的剩余污泥和选矿后残留的含铜尾砂为原料，原料经过预处理后，以氯化锌为活化剂、聚甲基丙烯酸甲酯为造孔剂、羧甲基纤维素钠为粘结剂，按照一定的比例混合，制成直径为2‑8mm的球形颗粒，在一定的温度下焙烧，最后用纯水洗至中性，烘干后即得到粒子电极催化剂。本发明制备的粒子电极催化组分丰富，催化性能高；内部孔洞分布均匀，传质效果好；制备工艺简单，成本低廉。将其填充于三维电化学反应器中对废水中污染物的处理效率高，催化效果稳定，可以实现对污染物的高效电催化降解，达到废弃物资源化和以废治废的目标，具有良好的环境效益和经济效益。

主权项

1.一种掺杂铜尾砂的多孔污泥基粒子电极催化剂的制备方法，其特征在于，该方法包括以下具体步骤：（1）经过铁系混凝剂做脱水处理的剩余污泥在105℃下烘干，粉碎机打磨后，过100‑300目筛得到污泥粉末；铜尾砂经球磨机研磨之后，过100‑300目筛得到铜尾砂粉末；其中，铁系混凝剂为硫酸亚铁、三氯化铁、聚合硫酸铁或聚合氯化铁；（2）取经过步骤（1）处理后的污泥粉末，加入5‑20%重量比的铜尾砂粉末、5‑10%重量比粒径为10‑100 μm的聚甲基丙烯酸甲酯造孔剂和1‑5%重量比的羧甲基纤维素钠粘结剂混合均匀，混合物浸没于2‑8mol/L氯化锌溶液中活化6‑24 h，混合均匀后通过造粒机制成直径为2‑8mm的污泥生料球，90‑120^oC下烘干；（3）在氮气保护条件下，将步骤(2)中的污泥生料球置于管式炉中，以10‑20^oC/min的升温速度加热至500‑1000℃，热解2‑6 h后冷却至室温；（4）将碳化后的污泥球浸泡在50‑80^oC水中1‑3 h，用纯水清洗至pH中性后，105^oC烘干，即得到所述掺杂铜尾砂的多孔污泥基粒子电极催化剂。