[发明专利]一种新型零价铁多孔吸附反应材料的制备方法

说明书

本发明涉及一种新型零价铁多孔吸附反应材料及其制备方法，以粉煤灰为基质，膨润土为粘结剂，焦炭为还原剂，铁尾矿为铁源，通过机械挤压成型、干燥脱水、烧结过程制备得到一种嵌布零价铁的新型颗粒多孔吸附反应材料。所述多孔吸附反应材料的比表面积大，反应活性强，机械强度高，可应用于处理各种不同类型的废水，原料以废弃物粉煤灰、铁尾矿和浒苔为主，以废治废，实现废弃物的资源化，具有十分重要的经济价值；制备方法简单易行，成本较低，可再生利用，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及多孔吸附材料领域，具体涉及一种新型零价铁多孔吸附反应材料及其制备方法。

背景技术

铁尾矿是铁矿石经过选取有用组分后排放的固体废料，是工业废弃物的一种。铁尾矿的堆积占用大量的土地，破坏周围的生态环境，需要较高的维护费用，同时还会造成资源的浪费。铁尾矿处理成本低、颗粒小、可利用性高、数量大，作为二次资源综合利用，具有作为炭热法制备零价铁原材料的应用潜力。

浒苔是一种大型海藻，生长能力强，大量繁殖会导致海洋灾害。浒苔热解过程中会产生大量的一氧化碳、氢气和二氧化碳等多种气体，可作还原剂和生物炭。

粉煤灰是煤粉在高温条件下燃烧后形成的固体废弃物，是燃煤电厂排放的主要工业固体废弃物。粉煤灰是一种重要的矿产资源，由未燃烧的碳、二氧化硅、氧化铁、氧化钙、氧化铝等构成的混合体。粉煤灰是一种具有多孔结构的球状颗粒。粉煤灰的多孔结构使其具有较大的比表面积，而且表面存在不饱和键，造成了其具有较高的吸附性能，可作为低廉的吸附材料。

零价铁具有较高的还原性和较大的比表面积，被认为是水污染治理最有应用前景的技术之一，但是具有易氧化和易团聚等缺点。

多孔吸附材料具有吸附能力强、比表面积大、机械强度高、透过性好、价格低廉、可再生利用等诸多优点，成为废水处理的重要方法之一。

发明内容

为了解决固体废弃物的危害、水环境问题以及零价铁应用存在的易团聚和易氧化的问题，本发明提供一种新型零价铁多孔吸附反应材料及制备方法，以进一步提高铁尾矿、浒苔、粉煤灰的资源化，并将其应用在水处理中，同时克服零价铁在水处理应用中的不足。

本发明的目的采用以下技术方案来实现：

一种新型零价铁多孔吸附反应材料，其原材料由铁尾矿、焦炭、粉煤灰、膨润土和和浒苔组成，再经烧结制得；

本发明还提供一种所述零价铁多孔吸附反应材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)铁尾矿、焦炭、粉煤灰、膨润土在65℃烘干后用磁式矿物粉碎机粉碎，过200目筛；将浒苔在105℃烘干，过60目筛；

(2)原材料按照一定的比例进行混合，加入10wt％的蒸馏水，然后利用搅拌机搅拌30min，混合均匀；

(3)利用造粒机将混合材料挤压成颗粒状材料，在室温条件干燥24h，然后置于干燥箱中在105℃下干燥24h；

(4)将颗粒状材料置于气氛烧结炉内进行烧结，烧结后冷却，放入真空封口袋内储存备用。

优选的，所述原材料中膨润土：粉煤灰：铁尾矿：焦炭的质量比例为1:2:2:2；浒苔的添加量为1.0wt％；

优选的，所述烧结炉的烧结条件为：烧结温度为900℃，升温速率为10℃/min，烧结时间为90min。

本发明的有益效果为：