[发明专利]一种较大体积的Fe3O4磁性球及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种较大体积的Fe₃O₄磁性球，其特征在于，所述Fe₃O₄磁性球的粒径为500-4000nm,分散于水中时，3-4h内无明显沉淀，得到分散体系；对所述分散体系进行磁分离，10-20s内所述磁性球完全沉降，上液澄清；优选所述Fe₃O₄磁性球的粒径为700-1000nm；更优选所述Fe₃O₄磁性球的粒径为700-850nm。

2.一种如权利要求1所述的较大体积的Fe₃O₄磁性球的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

(1)将三价可溶性铁盐和二价可溶性铁盐溶解于水中，先进行超声除氧气，然后在氮气保护下进行搅拌，再调节溶液的pH值至9-11；

(2)将步骤(1)所得的溶液升温至60-90℃，继续反应0.5-2小时，再进行磁分，然后将溶液水洗至中性，即得所述的较大体积的Fe₃O₄磁性球。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，三价可溶性铁盐和二价可溶性铁盐的摩尔比为1:1-3:1；优选所述的摩尔比为2:1；所述的超声除氧气的时间为10-30分钟；优选所述时间为15分钟。

4.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的三价可溶性铁盐为FeCl₃·6H₂O或Fe₂(SO₄)₃中的一种或两种；所述的二价可溶性铁盐为FeSO₄·7H₂O、Fe(NO₃)₂·6H₂O或FeCl₂·4H₂O中的一种或一种以上组合。

5.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，调节溶液的pH值时所用的碱液为氨水、NaHCO₃溶液、Na₂CO₃溶液、NaOH溶液或KOH溶液的一种或一种以上的组合。

6.一种如权利要求1所述的较大体积的Fe₃O₄磁性球或者按照权利要求3-5中任意一项所述的制备方法制备的较大体积的Fe₃O₄磁性球在进行水处理方面的应用。

7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述应用具体包括如下步骤：

a取适量废水，进行初始磷浓度检测；

b调节废水pH值；然后在废水中加入PAC和Fe₃O₄磁性球进行搅拌，得到混合液；

c在所述混合液中加入PAM，继续搅拌，磁分；

d取上清液，进行除磷后的磷浓度检测。

8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，步骤b中，在废水中加入PAC和Fe₃O₄磁性球，使得PAC和Fe₃O₄磁性球在废水中的浓度为PAC 20-100g/m³、Fe₃O₄磁性球5-10g/m³；优选地，所述PAC和Fe₃O₄磁性球在废水中的浓度为PAC20-50g/m³、Fe₃O₄磁性球5-8g/m³；更优选地，所述PAC和Fe₃O₄磁性球在废水中的浓度为PAC30g/m³、Fe₃O₄磁性球5g/m³。