申请日2010.03.23
公开(公告)日2010.09.15
IPC分类号C02F1/32; C02F101/30; B01J23/18
摘要
本发明公开了一种可见光催化降解硫化矿选矿废水中有机成分的方法，它是在可见光下以共沉淀法制得的粉末状Bi2O3为光催化剂降解硫化矿选矿废水中的有机成分。具体是：先将选矿废水引入圆柱形石英反应器中，按0.33～2g/l废水的比例加入光催化剂Bi2O3，再开启磁力搅拌器进行搅拌，使Bi2O3呈悬浮状态，然后接通光源，照射30～60分钟，利用Bi2O3光催化降解废水中的有机成分，废水经降解完成后再生水从主反应器上部引入沉淀池，在沉淀池中通过自然沉降将再生水带出的光催化剂与再生水进行分离。本发明具有工艺反应速度快，去除污染物效果显著，且不产生二次污染等优点。
权利要求书
1.一种可见光催化降解硫化矿选矿废水中有机成分的方法，其特征在于：先将选矿废水引入圆柱形石英反应器中，按0.33～2g/l废水的比例加入光催化剂Bi2O3，再用磁力搅拌器进行搅拌，使Bi2O3呈悬浮状态，然后接通光源，照射30～60分钟，利用Bi2O3光催化降解废水中的有机成分，废水经降解完成后再生水从主反应器上部流出，在沉淀池中通过自然沉降将再生水带出的光催化剂与再生水进行分离。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所用光催化剂Bi2O3的制备步骤包括：
①前驱体的制备：将五水硝酸铋、浓硝酸、去离子水按照摩尔比为1∶3.04∶111.2于聚四氟乙烯容器中混匀，然后慢慢滴加KOH溶液至pH呈中性，边滴加边搅拌，反应1h后得到固体沉淀;最后将沉淀滤出后烘干、磨碎，得到前驱体粉末;
②光催化剂Bi2O3的制备：将前驱体粉末于303℃～800℃中煅烧6h，得到粒径为1.8～5.9μm(优选1.8～1.9μm)Bi2O3粉末。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述光源采用能够滤掉≤420nm紫外光的500W中压氙灯，该氙灯用于模拟可见光。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述中压氙灯置于石英冷阱内，该冷阱固定在圆柱形石英反应器中央，冷阱内的夹层中通有冷却水，通过调节冷却水的流量来消除中压氙灯的热效应，使圆柱形石英反应器内溶液温度恒定。因此，整个反应过程中要求保持冷却水的流通。
说明书
一种可见光催化降解硫化矿选矿废水中有机成分的方法
技术领域
本发明涉及一种处理选矿废水的方法，特别涉及对硫化矿选矿废水的处理方法。
背景技术
随着矿业的发展，浮选药剂的用量越来越大，同时浮选药剂带来的环境污染也越来越严重。由于浮选药剂用量大、效率低、高毒、高污染，选矿废水中的药剂残余量较大，致使许多矿区生态环境不断恶化，水体与土壤受到严重污染，对人身健康、农业生产和渔业都造成了很大危害。因此，寻求一种有效、合理的治理选矿废水的技术是人们亟待解决的重大难题。
近年来，利用半导体材料光催化降解有害污染污染物已成为比较热门的研究课题之一。光催化技术不仅能耗低、操作简便、反应条件温和、无二次污染，且可有效地将有机污染物转化为无机小分子，达到完全无机化的目的。目前使用较多的光催化活性高、稳定性好的TiO2，但由于其带隙较宽，只能吸收λ≤387nm的紫外光，光能的利用率低，因此，人们逐渐把目光转移到具有窄禁带宽度的半导体光催化剂。Bi2O3就是一种窄禁带宽度的半导体，可以吸收λ≥442.9nm的太阳光，因此对太阳能的利用率较高，大大降低了处理成本。目前，还没有利用氧化铋光催化处理选矿废水的相关报道。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：将光催化法用于降解硫化矿选矿废水中有机成分，从而解决硫化矿选矿废水中有机物降解难以及选矿废水会用影响选矿指标的问题。该方法采用Bi2O3悬浮体系作为光催化剂，在可见光的照射下降解硫化矿选矿废水。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是：先将选矿废水引入圆柱形石英反应器中，按0.33～2g/l废水的比例加入光催化剂Bi2O3，再用磁力搅拌器进行搅拌，使Bi2O3呈悬浮状态，然后接通光源，照射30～60分钟，利用Bi2O3光催化降解废水中的有机成分，废水经降解完成后再生水从主反应器上部流出，在沉淀池中通过自然沉降将再生水带出的光催化剂与再生水进行分离。
本发明与现有技术相比具有以下主要的优点：
①去除污染物效果显著，降解速度快，且催化剂制造工艺简单，成本较低，促进光催化反应进一步推向实用化。
②污染物的治理以可见光为辐射能源，充分利用自然资源，因此大大降低处理成本，是一种节能技术。
③将污染物最终降解成无机小分子物质，达到完全无机化的目的，从而避免了二次污染的产生。
④经降解后的废水可达标排放或回用。
