[00657050]利用多金属工业废物制备高效环境催化剂关键技术及应用

一、该发明成果属于环境污染控制与治理科学领域，属于环境工程学科方向。 二、该发明成果的主要内容特点： 以多金属工业废物高附加值资源利用为目标，研发制备高效环境催化剂为技术路径，针对矿渣、重金属污泥等工业废物多金属组分共存且具有环境催化利用属性的特点，跟踪国际环境催化材料多金属协同替代贵稀金属的发展前沿，该成果建立了利用多组分金属无机工业废物制备环境污染气体催化分解新材料的方法学，形成了多金属工业废物制备商用催化剂产业化应用的多项关键技术和工艺路线。成果要点包括： 1.发明了利用冶金锰矿渣协同电镀含铬废水制备无定型玻璃态分散负载MnCr的Nox、VOC催化新材料的技术体系，获得授权专利；首次应用分步沉淀法调控锰矿渣及高温熔渣的微结构解体，通过溶解沉淀形成MnFe@SiO₂分子筛负载催化剂，申请发明专利，实证应用已证实矿渣衍生催化剂通过高温水热活化之后，表面形成短程有序晶体催化结构，其抗水热性能优于商品催化剂； 2.发明了利用MOFs合成方法调控电镀污泥组分结构、利用热解过程制备过渡金属负载类石墨烯核壳特征结构的Nox-SCR、VOC催化材料新体系，获得授权专利；发明了利用电镀废水及电镀污泥组分匹配调控形成铁氧体类复合氧化物催化剂的技术体系，获得两项授权专利； 3.基于上述发明专利的创新思路，实验室、中试和规模化试生产得到的多金属电镀污泥衍生FeCuNiCr负载类石墨烯、Mn矿渣-Cr废水衍生高效催化剂产品，其VOC催化性能接近贵金属催化剂，其Nox还原催化性能优于商用Vi/Ti催化剂； 4.产业化制备的催化剂产品具有新型蜂窝多孔结构特征，比传统蜂窝催化剂结构具有气体高温停留时间长的特点，有利于提高污染气体的催化分解效率，已申请发明专利； 5.在国内外学术期刊上发表了SCI论文12篇，其中一区论文7篇，并在环境领域顶级期刊EST上发表论文4篇，总引用率达到270次以上； 6.该项目已获得授权专利6项，申请专利实审4项目； 7.催化剂产品的制备成本是贵金属同类产品的1/15；过渡金属类似产品1/6； 8.经查询，该成果创新点国内外未见相关报道。 三.该发明应用推广情况： 1.该发明成果已经利用锰矿渣制备了20立方米的商用Nox、VOC催化剂； 2.催化剂已经率先在江苏峰峰鸿运环保科技发展有限公司SCR环保工程中进行了近一年的稳定运行，运行期间Nox分解效率98％，Nox浓度在10mg/m³以下，达到国家排放标准； 3.催化剂在上海沪甲环保科技有限公司VOC催化燃烧三个环保工程得到示范应用，已通过近一年的稳定运行，装置的非甲烷总烃分解效率95％；出口非甲烷总烃浓度在8mg/m³以下，尾气中未检测出苯，甲苯平均浓度小于4.2mg/m³、二甲苯平均浓度5.7mg/m³，达到国家排放标准。