[发明专利]一种制备磁性腐殖酸改性石英砂的方法及改性石英砂

权利要求书

1.一种制备磁性腐殖酸改性石英砂的方法，其特征在于，所述方法包括：

（1）将石英砂与含磁性腐殖酸的分散液混合均匀，所述石英砂与所述分散液中的磁性腐殖酸的质量比为1:7×10^-3；

（2）将混匀的石英砂置于120~150℃下处理0.5~1h，即得经过改性的石英砂；

所述方法还包括制备含磁性腐殖酸的分散液的步骤，包括：

（a1）共沉淀法制备四氧化三铁磁性纳米粒子溶液，在所述磁性纳米粒子溶液中加入腐殖酸或腐殖酸盐，经搅拌即得磁性腐殖酸；其中，腐殖酸或腐殖酸盐与Fe³⁺、Fe²⁺的摩尔比为0.015~0.15:1.5~2:1；

（a2）收集磁性腐殖酸，洗涤至中性后，分散在溶剂中，即得含磁性腐殖酸的分散液；

所述步骤（1）还包括在混合前，对石英砂进行预处理：先用盐酸溶液浸泡，然后用水洗涤至中性，最后烘干并冷却至室温。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤（2）中，所述石英砂的处理温度为120℃，处理时间为1h。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述制备含磁性腐殖酸的分散液的步骤具体包括：

（a1）室温下，将NH₄Fe(SO₄)₂·12H₂O和(NH₄)₂Fe(SO₄)₂·6H₂O溶于N₂保护的水中，搅拌溶解后，加入氨水将pH值调节至8~11，并边搅拌边加热至80~90℃，然后快速加入腐植酸钠溶液，继续搅拌0.5~2h，得到黑色悬浮液，即磁性腐殖酸；

（a2）用磁铁收集磁性腐殖酸，并洗涤至中性，再分散在溶剂中，即得含磁性腐殖酸的分散液。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述腐殖酸或腐殖酸盐与Fe³⁺、Fe²⁺的摩尔比为0.05:1.5:1，或者0.1:1.5:1。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述盐酸溶液的质量分数为0.8~1.5%，浸泡时间为24~48h。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述盐酸溶液的质量分数为1%，浸泡时间为36h。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述石英砂的烘干温度为60~120℃，烘干时间为2~4h。

8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述石英砂的烘干温度为100℃，烘干时间为3h。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤（1）还包括混匀后静置沉积，静置沉积的时间小于12h。

10.根据权利要求1~9任一项所述的方法，其特征在于，所述石英砂的粒径大小为40~100目。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述石英砂的粒径大小为60目或80目。

12.根据权利要求1~11任一项所述方法制备的改性石英砂。

13.一种吸附柱，其特征在于，所述吸附柱包括进口、出口和柱体，其中，所述柱体中填充有权利要求12所述的改性石英砂。

14.权利要求12所述改性石英砂或权利要求13所述吸附柱在重金属吸附中的应用。

15.权利要求12所述改性石英砂或权利要求13所述吸附柱在重金属镉的吸附中的应用。