[发明专利]一种铁锰复合氧化物除砷材料及其制备和应用方法

摘要

本发明公开一种铁锰复合氧化物除砷材料及其制备和应用方法，其特征在于除砷材料是以天然铁锰氧化物矿石为原料，经粉碎、筛分、250～550℃煅烧获得的由纳米赤铁矿和纳米锰氧化物构成的复合材料，具有纳米‑微米多级孔结构；以该材料作为滤料装填到滤柱或滤池中，对含砷地下水进行处理，即可实现砷的去除。本发明以铁锰复合氧化物除砷材料去除水中砷，可使出水中砷离子含量小于0.01mg/L，去除率稳定在97％以上，出水水质达到饮用水水质标准；且作为滤料的铁锰复合氧化物可再生重复使用，显著降低了成本。

主权项

一种应用铁锰复合氧化物除砷材料除砷的方法，其特征在于：所述铁锰复合氧化物除砷材料是由纳米赤铁矿和纳米锰氧化物复合构成，具有纳米‑微米多级孔结构；在所述铁锰复合氧化物除砷材料中纳米赤铁矿和纳米锰氧化物的晶体粒径不大于15nm；所述的铁锰复合氧化物除砷材料的制备方法，包括如下步骤：(1)选择天然的铁锰氧化物矿石为原料，其中针铁矿的含量不小于50％、晶体直径不大于100nm，锰氧化物矿物的含量不小于8％、晶体直径不大于80nm；(2)将所述铁锰氧化物矿石破碎、筛分，获得粒径在0.2‑3mm的颗粒物；(3)将所述颗粒物在空气气氛下250～550℃煅烧5～30min，使针铁矿相变为赤铁矿，即获由纳米赤铁矿和纳米锰氧化物复合构成的铁锰复合氧化物除砷材料；应用所述的铁锰复合氧化物除砷材料除砷的方法，包括如下步骤：将所述铁锰复合氧化物除砷材料作为滤料装填到滤柱或滤池中，按照水力停留时间0.5～3h把含砷地下水以过滤方式通过滤料，地下水中的三价砷在滤料表面发生催化氧化作用转化为五价砷，五价砷被吸附在滤料的内外表面，从而实现地下水中砷的去除，过滤出水中砷浓度不高于国家饮用水标准0.01mg/L；当过滤出水中砷浓度超过0.01mg/L时，表明滤料已吸附砷穿透；停止进水并排空滤柱或滤池中的水，用质量浓度为1～5％的氢氧化钠溶液浸泡滤料12～24h，实现滤料再生，恢复其吸附砷的能力；再将滤柱或滤池用清水洗涤至pH＝9以下，即可重新开始处理含砷地下水。