[发明专利]纳米零价铁用于水处理后的磁分离回收方法

说明书

本发明公开了一种纳米零价铁用于水处理后的磁分离回收方法，充分运用了零价铁与氢氧化铁/附着物的磁化强度极大差别的特点，创造性地提出了高梯度强磁选‑超细磨‑弱磁分离回收技术，回收的部分零价铁可回用于水处理，氢氧化铁等附着污染物的重量及体积相比传统混凝沉淀零价铁工艺大幅下降。

技术领域

本发明涉及一种纳米零价铁用于水处理后的磁分离回收方法。

背景技术

目前微纳米零价铁ZVI是一种优良的环境修复材料，尤其针对水中重金属有很好的还原和吸附能力。纳米零价铁除了一般纳米材料具有的特性之外，还有强还原性，对六价铬去除效果非常好，零价铁被氧化后，界面形成氢氧化铁包覆层，具有强吸附活性，对多种重金属具有优良的吸附活性。微纳米零价铁用于水中重金属或其他污染物去除之后，需要将其与水分离。同时，部分零价铁组分被包覆层覆盖，无法参加反应，被惰性化。

目前纳米零价铁用于水处理时，常用的方法是投加混凝药剂后生成沉淀，混凝沉淀之后，零价铁和水中悬浮物、絮凝剂水解产物裹挟在一起，以及未反应的部分零价铁，一般直接作为废物处理了，浪费了宝贵的零价铁资源。因此需要对零价铁与水分离的技术加以更多的研究。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供了一种纳米零价铁的磁分离回收利用方法，其充分运用了零价铁与氢氧化铁/附着物的磁化强度极大差别的特点，创造性地提出了高梯度强磁选-超细磨-弱磁分离回收技术，回收的部分零价铁可回用于水处理，氢氧化铁/附着污染物重量及体积相比传统混凝沉淀零价铁工艺大幅下降。

为实现上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：

一种纳米零价铁用于水处理后的磁分离回收方法，其特征在于，包括如下工艺步骤：

步骤1)、高梯度磁分离：将零价铁投加入待处理水中，反应完全后，通过高梯度磁选系统分离零价铁，通过高梯度磁选系统中高梯度介质的流速控制在2cm/s以上，以减少杂质夹带；

步骤2)、超细磨：高梯度磁分离后的有磁部分进入磨机进行超细磨，超细磨出料粒径小于20μm，超细磨过程采用氮气保护；

步骤3)、弱磁分离：超细磨后进入二段弱磁选系统，分离未反应的零价铁和氧化生成的包含氢氧化铁、氧化铁的污染物组分。

作为优选，所述高梯度磁选系统采用钢毛、钢网作为高梯度介质，高梯度磁选系统采用超导磁选机、电磁磁选机或永磁磁选机中的一种。

作为优选，所述二段弱磁选系统采用永磁磁选机，永磁磁选机采用筒式磁选机、磁片磁选机或磁板磁选机中的一种。

本发明的纳米零价铁的磁分离方法使用时，利用了磁选机适用于具有磁性差异物质的分离的特点，由于零价铁是强铁磁性矿物，其饱和磁化强度可达20emu/g以上，且其在1万高斯左右即可达到磁饱和，而氧化铁界面形成的氢氧化铁或氧化铁是弱磁性矿物，其在1万高斯的磁化强度一般小于5emu/g，因此通过高梯度磁分离的有磁组分包含零价铁、氢氧化铁/氧化铁、零价铁氧化产物及附着其上的重金属等污染物，通过控制磁分离条件可很大程度减少水中其他杂质在磁分离有磁组分的夹杂，能够依次分离出未反应的零价铁及氢氧化铁或氧化铁等弱磁性物质，方便零价铁的循环再利用，且不会产生二次污染。

因此，由于采用了上述技术方案，本发明具有如下技术效果：

本发明充分运用了零价铁与氢氧化铁等附着物的磁化强度极大差别的特点，创造性地提出了高梯度强磁选-超细磨-弱磁分离回收技术，回收的部分零价铁可回用于水处理，氢氧化铁等附着污染物重量及体积相比传统混凝沉淀零价铁工艺大幅下降。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是采用本发明的方法回收纳米零价铁的系统结构示意图。