[发明专利]新型稀土合金净化功能材料

说明书

本发明涉及一种合金功能材料，具体涉及一种新型稀土合金净化功能材料。

目前，水的净化处理大多应用活性炭、反渗透膜等材料来去除水中对人体有害的物质，取得一定的效果，但还不够理想。随着工业的高速发展，环境污染的日趋严重，特别是水质的严重污染，饮用水对人体的健康威胁被人们所普遍关注。

美国专利号4,642,192、5,122,274、5,135,654和5,198,118揭示了一种锌铜合金(称作KDF处理介质)，用于水处理装置中，以除去水中氯和其它有机物、重金属离子，并具有消除和抑制细菌滋长，平衡水质酸碱度等功能。锌铜合金在水处理中的作用机制在于运用电极化学氧化还原反应，在电极化学氧化还原过程中，锌是阳极，铜是阴极，粒子与粒子间的空隙为电解池，而水流体中的不需要的杂质便担当电解质的角色，当水流体与锌铜合金接触后，即会产生微量电流，通过电解作用将水中的有害物质转变为无害成分。

本发明的目的旨在提供一种新型稀土合金净化功能材料。它能够去除水中的有毒物质、重金属离子、氟离子、游离氯、生物污染物质等，并能防止水质净化设备中的二次污染。

本发明的上述目的是通过以下方式实现的：一种新型稀土合金净化功能材料，含Zn 30-57％，Cu 28-65％，和选自一种La、Ce或者La的混合稀土金属或Ce的混合稀土金属5-15％，所述的La的混合稀土金属含La 48-50％、Ce28-30％、Pr 1-3％、Nd 10-12％、Sm 3-4％、Eu 2-4％、Gd 1-3％和Y 1％以及所述的Ce的混合稀土金属含Ce 49-51％、La 26-28％、Pr 6-8％、Nd 11-12％、Eu 1-2％、Sm 1-2％、Gd 0.5-1％和Y 0.5-1％。

本发明的净化功能材料，可通过中频炉将上述配方的Zn、Cu和稀土元素熔炼后，经水雾化或气雾化方法，得到球状粉末材料或不规则片状粉末材料，其松装密度为1.0-2.0g/cm³，颗粒度为过80目，黄绿色，无毒无味。亦可制成绒毛纤维状材料，以适应不同净化装置的要求。

本发明的优点是明显的，新型合金功能材料除了具有上述锌铜合金的净化功能外，还由于稀土金属元素的化学性质很活泼，与锌、铜元素配对形成更高的氧化还原电位势，可以更有效去除锌铜合金难以去除的有害物质诸如：氟离子等。同时，稀土元素的原子结构具有共同特点，即外层有2个电子，次外层有8个电子，它们的化学性质都相象，化合价一般为正3价，因此，采用上述选择成分构成的本发明的合金功能材料，对其净化性质具有等效的作用和影响。另外，本发明的合金可采用一般工业纯度的铜、锌外，还可采用La和Ce的混合物，这样降低了成本，而不影响其净化功能。

以下将结合具体实施例和应用例对本发明作进一步的详细说明，实施例中除了另外说明外，均采用重量百分数。

本发明采用熔炼雾化的方法制备，可通过中频炉，将锌、铜和稀土元素按配方熔炼后，再通过水雾化方法或者经气雾化方法得到球状粉末材料或得到不规则片状粉末材料，其松装密度为1.0-2.0g/cm³，颗粒度为过80目，黄绿色，无毒无味。也可通过熔炼液体喷丝制成纤维或绒毛状材料，以适应不同净化装置的要求。

实施例1-3：

将Zn 57％、Cu 28％和La 15％(实施例1)，或Zn 30％、Cu 65％和La 5％(实施例2)，或Zn 50％、Cu 40％和La 10％(实施例3)，在中频炉中熔炼后，通过水雾化或气雾化方法，制成低松密度1.0-2.0g/cm³的过80目小球或不规则片状粉末材料，外观具有黄绿色金属光泽，无毒无味，具有优异的净化功能。(参见表1)

实施例4-6：

将Zn 57％、Cu 28％和Ce 15％(实施例4)，或Zn 30％、Cu 65％和Ce 5％(实施例5)，或Zn 50％、Cu 40％和La 10％(实施例6)，在中频炉中熔炼后，通过水雾化或气雾化方法制成低松密度1.0-2.0g/cm³的过80目小球或不规则片状粉末材料，外观具有金属光泽，无毒无味，具有优异的净化功能。(参见表2)

实施例7-9：