申请日2017.04.11
公开(公告)日2017.09.01
IPC分类号C22C38/02; C22C38/12; C22C38/16; B22F1/00; B22F9/04; C02F1/70; C02F101/38
摘要
本发明公开了一种用于污水处理的材料及制备方法与应用，其中，所述用于污水处理的材料的化学式为：FeaSibBcMd，其中，M为Nb、Mo、Y、Hf、Er、Ta、Cu中的一种，70≤a≤84，6≤b≤30，10≤c≤20，0≤d≤3，a+b+c+d=100。由于该污水处理剂中含有铁，这能与偶氮染料中的‑N=N‑双键发生氧化还原反应，从而破坏对生物有毒害的‑N=N‑双键基团，而污水处理剂中的其它元素，可以诱导铁更快地降解‑N=N‑双键基团，还可以提高玻璃形成能力和抗腐蚀性等。通过将上述污水处理剂应用在污水处理中，尤其是对含有偶氮染料的工业废水，具有较高的降解速率，更好的污水处理功能。
权利要求书
1.一种用于污水处理的材料，其特征在于，所述用于污水处理的材料的化学式为：FeaSibBcMd，其中，M为Nb、Mo、Y、Hf、Er、Ta、Cu中的一种，70≤a≤84，6≤b≤30，10≤c≤20，0≤d≤3，a+b+c+d=100。
2.根据权利要求1所述的用于污水处理的材料，其特征在于，所述用于污水处理的材料的化学式为：Fe75Si8B15Nb2或Fe75Si8B15Y2。
3.根据权利要求1或2所述的用于污水处理的材料，其特征在于，所述材料成型为颗粒状粉末。
4.根据权利要求3所述的用于污水处理的材料，其特征在于，所述颗粒状粉末的粒径为10-40μm。
5.一种如权利要求1-4任一项所述的用于污水处理的材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤A、按照上述成分配比进行配料，得到混合物料;
步骤B、将混合物料进行熔炼，得到合金锭;
步骤C、将合金锭进行甩带，得到薄带;
步骤D、将薄带球磨成粉末，得到所述用于污水处理的材料。
6.根据权利要求5所述的用于污水处理的材料的制备方法，其特征在于，所述步骤B中，采用电弧炉熔炼所述混合混料;其中，所述熔炼的温度为1000-1800℃，所述熔炼的次数为3-8次。
7.根据权利要求5所述的用于污水处理的材料的制备方法，其特征在于，所述步骤C中，采用铜辊甩带所述合金锭;其中，所述铜辊甩带的线速度为20-50m/s。
8.根据权利要求5所述的用于污水处理的材料的制备方法，其特征在于，所述步骤C中，所述薄带的厚度为10-100μm。
9.根据权利要求5所述的用于污水处理的材料的制备方法，其特征在于，所述步骤D中，在惰性气氛下球磨所述薄带，所述球磨采用的球磨罐为不锈钢球磨罐或不锈钢内套刚玉球磨罐，所述球磨采用的磨球为不锈钢球或氧化锆球，所述球磨的时间为10-100h。
10.一种如权利要求1~4任一项所述用于污水处理的材料的应用，其特征在于，将所述用于污水处理的材料应用于污水处理。
说明书
一种用于污水处理的材料及制备方法与应用
技术领域
本发明涉及污水处理领域，尤其涉及一种用于污水处理的材料及制备方法与应用。
背景技术
目前，纺织、皮革、造纸、印刷等行业排放的含偶氮染料的废水已经对水资源和环境造成了严重破坏。偶氮染料在染料行业所占比例超过50%。因此经济、环保、高效地处理偶氮染料废水具有重要的实际意义。
传统的印染废水处理方法有：物理法(活性炭等多孔材料吸附)、化学法(零价态金属降解,如零价Fe等)和生物技术法(微生物降解)，其中工艺主要包括了活性污泥工艺、生物膜工艺、厌氧-好氧工艺和生物铁工艺等，大多数传统物理和化学法工艺是依靠吸附、沉降技术将污染物转移，但容易造成二次污染且无法实现彻底降解，且还存在以下缺点：1)污泥量过大，有可能产生毒性较大的中间体;2)对变化较大的废水(温度、溶液pH值和含氧量等)缺乏适应性，应用范围狭窄;3)污水处理设备(池)占地面积庞大，运行、维护费用较高，对于许多中小企业来说难以接受。生物法存在色度和COD脱除效率不高，反应时间长，一般不单独应用。另外，以上的传统方法都不能方便地回收污水处理剂，并且处理成本高。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种用于污水处理的材料及制备方法与应用，旨在解决现有污水处理剂使用时受到温度限制、效率低、成本昂贵以及难于收集回收等的问题。
本发明的技术方案如下：
一种用于污水处理的材料，其中，所述用于污水处理的材料的化学式为：FeaSibBcMd，其中，M为Nb、Mo、Y、Hf、Er、Ta、Cu中的一种，70≤a≤84，6≤b≤30，10≤c≤20，0≤d≤3，a+b+c+d=100。
所述的用于污水处理的材料，其中，所述用于污水处理的材料的化学式为：Fe75Si8B15Nb2或Fe75Si8B15Y2。
所述的用于污水处理的材料，其中，所述材料成型为颗粒状粉末。
所述的用于污水处理的材料，其中，所述颗粒状粉末的粒径为10-40μm。
一种如上任一项所述的用于污水处理的材料的制备方法，其中，包括以下步骤：
步骤A、按照上述成分配比进行配料，得到混合物料;
步骤B、将混合物料进行熔炼，得到合金锭;
步骤C、将合金锭进行甩带，得到薄带;
步骤D、将薄带球磨成粉末，得到所述用于污水处理的材料。
所述的用于污水处理的材料的制备方法，其中，所述步骤B中，采用电弧炉熔炼所述混合混料;其中，所述熔炼的温度为1000-1800℃，所述熔炼的次数为3-8次。
所述的用于污水处理的材料的制备方法，其中，所述步骤C中，采用铜辊甩带所述合金锭;其中，所述铜辊甩带的线速度为20-50m/s。
所述的用于污水处理的材料的制备方法，其中，所述步骤C中，所述薄带的厚度为10-100μm。
所述的用于污水处理的材料的制备方法，其中，所述步骤D中，在惰性气氛下球磨所述薄带，所述球磨采用的球磨罐为不锈钢球磨罐或不锈钢内套刚玉球磨罐，所述球磨采用的磨球为不锈钢球或氧化锆球，所述球磨的时间为10-100h。
一种如上任一项所述用于污水处理的材料的应用，其中，将所述用于污水处理的材料应用于污水处理。
有益效果：本发明用于污水处理的材料是由铁、硅、硼非晶态粉末及微量稀土元素配合制成的，由于该污水处理剂中含有铁，这能与偶氮染料中的-N=N-双键发生氧化还原反应，从而破坏对生物有毒害的-N=N-双键基团，而污水处理剂中的其它元素，可以诱导铁更快地降解-N=N-双键基团，并提高玻璃形成能力和抗腐蚀性等。通过将非晶态铁基混合粉末应用在污水处理中，尤其是对含有偶氮染料的工业废水，具有较高的降解速率，起到了更好的污水处理功能。此外，本发明所述用于污水处理的材料制备成本低，且也便于收集，利于资源回收。
