[发明专利]一种磁性普鲁士蓝腐殖土及其制备方法和应用方法

说明书

本发明涉及环境保护领域，具体涉及一种磁性普鲁士蓝腐殖土及其制备方法和应用方法，其技术要点如下：磁性普鲁士蓝腐殖土复合材料有腐殖土、铁源和普鲁士蓝纳米材料复合而成。本发明采用碱浸、煅烧对陈腐垃圾腐殖土行无害化处理及其改性，然后采用共沉淀法使陈腐垃圾腐殖土获得磁性；最后在磁性腐殖土表面原位生长普鲁士蓝纳米颗粒，进一步优化其对放射性元素的吸附能力。利用磁分离技术有效实现水中的放射性元素铯和锶的高效富集回收，减少了二次污染的产生，同时该吸附剂实现对陈腐垃圾的资源化利用，有利于生态环境的保护和水资源的循环利用。

技术领域

本发明涉及环境保护领域，具体涉及一种磁性普鲁士蓝腐殖土及其制备方法和应用方法。

背景技术

吸附法作为净化和去除放射性核素污染的可选方案之一，具有工艺简单、成本低、不产生危险副产物等特点受到人们青睐。选择适当的吸附材料，通过调整不同的吸附条件，可实现较高的吸附效率和选择性。常用的吸附材料有天然粘土矿物、活性炭、无机离子交换剂等。其中，普鲁士蓝是一种具有高效去除铯和锶的吸附剂，且有着不易受其他离子所干扰、安全性高和成本低等优点而在环境污染治理领域得到了广泛应用。但在工程中受到易团聚、固液分离难等问题而限制其大规模使用，这是一个亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种磁性普鲁士蓝腐殖土，针对普鲁士蓝在工程应用中易团聚，且存在吸附后固液分离难的特点，同时实现填埋场中的腐殖土资源化利用，本发明利用煅烧后的陈腐垃圾腐殖土作为纳米普鲁士蓝的载体，引入四氧化三铁纳米颗粒，构建磁性吸附剂，通过磁性分离技术可以解决以上困扰，即同时提高分离及处理效率，达到节能环保的目的。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

本发明提供的一种磁性普鲁士蓝腐殖土复合材料，磁性普鲁士蓝腐殖土复合材料由改性腐殖土、铁源和普鲁士蓝纳米材料复合而成；改性腐殖土是由陈腐垃圾改性得到。

本发明的原理是：采用碱浸、煅烧对陈腐垃圾腐殖土行无害化处理及其改性，然后采用共沉淀法使陈腐垃圾腐殖土获得磁性；最后在磁性腐殖土表面原位生长普鲁士蓝纳米颗粒，进一步优化其对放射性元素的吸附能力。利用磁分离技术有效实现水中的放射性元素铯和锶的高效富集回收，减少了二次污染的产生，同时该吸附剂实现对陈腐垃圾的资源化利用，有利于生态环境的保护和水资源的循环利用。

进一步的，改性腐殖土为陈腐垃圾经碱溶液改性得到。

进一步的，铁源为二价铁盐和三价铁盐的混合物。

进一步的，铁源为氯化亚铁和氯化铁。

本发明的第二个目的是提供一种磁性普鲁士蓝腐殖土复合材料的制备方法，具有同样的技术效果。

本发明提供的磁性普鲁士蓝腐殖土复合材料的制备方法，包括如下操作步骤：

S1、对陈腐垃圾进行筛分得到陈腐垃圾腐殖土；

S2、将陈腐垃圾腐殖土置于碱溶液中搅拌均匀并浸泡后过滤洗涤至中性，煅烧得到改性腐殖土；

S3、将改性腐殖土与二价铁盐、三价铁盐溶于水后反向滴加至沉淀剂中，得到磁性腐殖土；

S4、在磁性腐殖土表面多次生长普鲁士蓝纳米颗粒得到所述磁性普鲁士蓝腐殖土。

进一步的，筛分方法为手动去除陈腐垃圾中明显杂质，并使用200目筛子过筛3次以上。

进一步的，碱溶液为氢氧化钾水溶液，氢氧化钾与水的质量比为(2~2.5)：8。

进一步的，陈腐垃圾腐殖土、氢氧化钾、水的质量比例为1：(2~2.5)：8。

进一步的，步骤S2中，搅拌时间为1~3h，搅拌速率为150~300 r/min，浸泡时间8~12h。

进一步的，步骤S2中的煅烧条件为在600℃下保温8h，升温速率为10℃。