鐵基除鉈材料及其制備方法和應用的制作方法
【專利摘要】鐵基除鉈材料及其制備方法和應用，它涉及無機非金屬材料制備與環境保護【技術領域】，它以堿式氧化亞鐵和三氧化二鐵為主，其制備方法為：將原料：鐵鹽、堿液、過氧化氫、水，均勻混合、沉淀，形成前驅體；然后，將前驅體過濾、洗滌、干燥后，獲得鐵基除鉈材料。所述鐵基除鉈材料的制備方法中，可通過控制制備過程中的各原料配比以及工藝參數，獲得堿式氧化亞鐵和三氧化二鐵比例不同的系列鐵基除鉈材料。它可以很好的除去水中的鉈離子，特別是水體中含鉈濃度較低時，甚至是多種金屬離子共存的復雜水體的凈化應用，以解決目前水中鉈超標的問題，特別是水體含鉈濃度較低或多種離子共存導致的難以去除的難題。
【專利說明】鐵基除鉈材料及其制備方法和應用
【技術領域】:
[0001]本發明涉及無機非金屬材料制備與環境保護【技術領域】，具體涉及一種鐵基除鉈材料及其制備方法和應用。
【背景技術】:
[0002]鉈是一種稀少而分布廣泛的金屬元素，外表與錫相似，但在空氣中其表層容易形成為氧化物，鉈進入水中，為強烈的神經毒物，對肝、腎有損害作用。即使是十分微量的鉈，長時間接觸，也會造成神經衰弱綜合癥、脫發、胃納差、眼睛失明等疾病。
[0003]我國生活飲用水標準GB5749-2006規定鉈的質量濃度不得超過0.1ppb(0.0001mg/L)。2013年7月，廣西賀州市發生了水體鎘、鉈等重金屬污染事件。控制水中鉈離子超標，特別是低濃度下含鉈水體的凈化，已成為急需解決的問題之一。
[0004]吸附法具有效率高、吸附干擾小，吸附劑可再生重復使用，對環境不會或很少產生二次污染等優點。對于水中鉈離子的去除，當前國內外尚無很好的凈化技術與相關的凈化材料。水中重金屬離子的凈化去除，特別是超低濃度下的去除，核心的問題在于高效吸附劑材料的研發。同時，如何實現高效吸附材料的工業應用以及后續的凈化工藝的開發，也是研發高效吸附材料所必須考慮的問題。
[0005]如何研發一種具有高塑造性、適合工業推廣、適合凈水設備與工藝的開發的高效吸附劑材料，是制備除鉈材料的一個重要方向。
【發明內容】
:
[0006]本發明的目的是提供一種鐵基除鉈材料及其制備方法和應用，它主要以堿式氧化亞鐵(FeOOH)和三氧化二鐵(Fe2O3)為主，可以很好的除去水中的鉈離子，特別是水體中含鉈濃度較低時，甚至是多種金屬離子共存的復雜水體的凈化應用，以解決目前水中鉈超標的問題，特別是水體含鉈濃度較低或多種離子共存導致的難以去除的難題。
[0007]為了解決【背景技術】所存在的問題，本發明是采用以下技術方案:它以堿式氧化亞鐵(FeOOH)和三氧化二鐵(Fe2O3)為主，其制備方法為:將原料:鐵鹽、堿液、過氧化氫、水，均勻混合、沉淀，形成前驅體；然后，將前驅體過濾、洗滌、干燥后，獲得鐵基除鉈材料。
[0008]本發明的具體制備過程為:首先，在充分攪拌的條件下，將15?50Kg的鐵鹽溶于100?500Kg的水中、充分溶解后，先后加入15?80Kg的30%的堿液、5?50Kg的過氧化氫水溶液，充分混合I?3小時，獲得前驅體；然后將前驅體反復過濾、洗滌5?8次，最后在100°C以上、200°C以下的溫度區間烘干I?2天，獲得最終鐵基除鉈材料。
[0009]所述的鐵鹽為含鐵的有機鹽和無機鹽；所述的堿液為氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋰配置而成的水溶液；所述的過氧化氫為各種百分比的過氧化氫水溶液。
[0010]所述鐵基除鉈材料的制備方法中，可通過控制制備過程中的各原料配比以及工藝參數，獲得堿式氧化亞鐵(FeOOH)和三氧化二鐵(Fe2O3)比例不同的系列鐵基除鉈材料。
[0011]所述鐵基除鉈材料可以直接作為水溶液中鉈離子的吸附材料，也可通過負載、力口工，形成線狀、布狀、塊狀材料，用于水體中鉈離子的凈化去除。
[0012]本發明的設計原理如下:
[0013]通過沉淀一過濾一洗漆一干燥的工藝，來實現鐵基除銘材料的制備，該鐵基除韋它材料既具有高效吸附劑的特點，又具備了高塑造性、易于工業應用、易于凈化設備與工藝的開發的特點。
[0014]本發明具有以下有益效果:
[0015]1、采用常見的鐵鹽、堿液、過氧化氫、水作為原料，通過沉淀一過濾一洗滌一干燥的工藝，來實現鐵基除鉈材料的制備，制備過程在室溫下進行，操作簡單，易于控制，易于工業化生產。
[0016]2、通過特定制備工藝，獲得以堿式氧化亞鐵(FeOOH)和三氧化二鐵(Fe2O3)為主的鐵基除鉈材料，可以直接作為水溶液中的除鉈材料，也可以通過負載、加工，形成線狀、布狀、塊狀材料，用于水體中鉈離子的凈化去除。
[0017]3、可通過控制制備過程中的各原料配比和工藝參數，獲得堿式氧化亞鐵(FeOOH)和三氧化二鐵(Fe2O3)比例不同的系列鐵基除鉈材料。
[0018]4、即使在多種金屬離子共存的實際污染水體中，仍具有很強的鉈去除能力，去除率達到100%。
【專利附圖】
【附圖說明】:
[0019]圖1為本發明鐵基除鉈材料負載于纖維布上的X光衍射圖譜，
[0020]圖2為實施例中鐵基除鉈材料凈化自然污染水體的效果圖。
【具體實施方式】:
[0021]本【具體實施方式】采用以下技術方案:它以堿式氧化亞鐵(FeOOH)和三氧化二鐵(Fe2O3)為主，其制備方法為:將原料:鐵鹽、堿液、過氧化氫、水，均勻混合、沉淀，形成前驅體；然后，將前驅體過濾、洗漆、干燥后，獲得鐵基除銘材料。
[0022]本【具體實施方式】的具體制備過程為:首先，在充分攪拌的條件下，將15?50Kg的鐵鹽溶于100?500Kg的水中、充分溶解后，先后加入15?80Kg的30%的堿液、5?50Kg的過氧化氫水溶液，充分混合I?3小時，獲得前驅體；然后將前驅體反復過濾、洗滌5?8次，最后在100°C以上、200°C以下的溫度區間烘干I?2天，獲得最終鐵基除鉈材料。
[0023]所述的鐵鹽為含鐵的有機鹽和無機鹽；所述的堿液為氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋰配置而成的水溶液；所述的過氧化氫為各種百分比的過氧化氫水溶液。
[0024]所述鐵基除鉈材料的制備方法中，可通過控制制備過程中的各原料配比以及工藝參數，獲得堿式氧化亞鐵(FeOOH)和三氧化二鐵(Fe2O3)比例不同的系列鐵基除鉈材料。
[0025]所述鐵基除鉈材料可以直接作為水溶液中鉈離子的吸附材料，也可通過負載、力口工，形成線狀、布狀、塊狀材料，用于水體中鉈離子的凈化去除。
[0026]參照圖1可以看出，本【具體實施方式】得到的鐵基除鉈材料，以堿式氧化亞鐵(FeOOH)和三氧化二鐵(Fe2O3)為主。
[0027]本【具體實施方式】的設計原理如下:
[0028]通過沉淀一過濾一洗漆一干燥的工藝，來實現鐵基除銘材料的制備，該鐵基除韋它材料既具有高效吸附劑的特點，又具備了高塑造性、易于工業應用、易于凈化設備與工藝的開發的特點。
[0029]本【具體實施方式】主要以堿式氧化亞鐵(FeOOH)和三氧化二鐵(Fe2O3)為主，可以很好的除去水中的鉈離子，特別是水體中含鉈濃度較低時，甚至是多種金屬離子共存的復雜水體的凈化應用，以解決目前水中鉈超標的問題，特別是水體含鉈濃度較低或多種離子共存導致的難以去除的難題。
[0030]實施例:
[0031]首先，在充分攪拌的條件下，將10千克硫酸亞鐵溶于60千克水中、然后滴加30%的氫氧化鈉堿液8千克,最后加入8千克27%的過氧化氫水溶液，以獲得紅棕色沉淀。將紅棕色沉淀反復過濾、洗滌8次，于150°C下烘干一天以獲得鐵基除鉈材料。
[0032]鐵基除鉈材料，可以直接作為水溶液中的除鉈材料，也可以通過負載、加工，形成線狀、布狀、塊狀材料，用于水體中鉈離子的凈化去除。對于廣西某地的自然污染水體的凈化實驗中，在污染濃度為0.00041mg/L (超標3倍)和高的污染濃度0.02012mg/L (超標200倍)時，對鉈都具有100%的去除率(參照圖2)。
[0033]實施例結果表明，本發明以鐵鹽、堿液、過氧化氫、水為原料，采用沉淀一過濾一洗滌一干燥的工藝成功得到的鐵基除鉈材料，其制備過程簡單，為低濃度含鉈污水的凈化和環境的保護提供一種新型的高效的除鉈材料。
【權利要求】
1.鐵基除鉈材料及其制備方法和應用，其特征在于它以堿式氧化亞鐵和三氧化二鐵為主，其制備方法為:將原料:鐵鹽、堿液、過氧化氫、水，均勻混合、沉淀，形成前驅體；然后，將前驅體過濾、洗滌、干燥后，獲得鐵基除鉈材料。
2.根據權利要求1所述的鐵基除鉈材料及其制備方法和應用，其特征在于它的具體制備過程為:首先，在充分攪拌的條件下，將15~50Kg的鐵鹽溶于100~500Kg的水中、充分溶解后，先后加入15~80Kg的30%的堿液、5~50Kg的過氧化氫水溶液，充分混合I~3小時，獲得前驅體；然后將前驅體反復過濾、洗滌5~8次，最后在100°C以上、200°C以下的溫度區間烘干I~2天，獲得最終鐵基除鉈材料。
3.根據權利要求1所述的鐵基除鉈材料及其制備方法和應用，其特征在于所述的鐵鹽為含鐵的有機鹽和無機鹽；所述的堿液為氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋰配置而成的水溶液；所述的過氧化氫為各種百分比的過氧化氫水溶液。
4.根據權利要求1所述的鐵基除鉈材料及其制備方法和應用，其特征在于所述鐵基除鉈材料的制備方法中，可通過控制制備過程中的各原料配比以及工藝參數，獲得堿式氧化亞鐵和三氧化二鐵比例不同的系列鐵基除鉈材料。
5.根據權利要求1所述的鐵基除鉈材料及其制備方法和應用，其特征在于所述鐵基除鉈材料可以直接作為水溶液中鉈離子的吸附材料，也可通過負載、加工，形成線狀、布狀、塊狀材料，用于水體中鉈離子的`凈化去除。
【文檔編號】C02F1/62GK103599744SQ201310572352
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年11月15日 優先權日:2013年11月15日
【發明者】李琦 申請人:張家港格林臺科環保設備有限公司