[发明专利]磁性矿物复合材料的制备方法和应用

摘要

本发明公开了一种雪硅钙石@二氧化硅/四氧化三铁的磁性矿物复合材料的制备方法和应用，本方法主要包括如下步骤：1）共沉淀法合成四氧化三铁；2）四氧化三铁/二氧化硅的合成；3）水热法合成雪硅钙石@二氧化硅/四氧化三铁的磁性矿物复合材料。本发明合成的雪硅钙石@二氧化硅/四氧化三铁的磁性矿物复合材料，加入到1mg/L-100mg/L含磷废水中，投加量为2.0-5.0g/L，搅拌30-60min，出水磷含量达到国家一级排放标准。本发明制备的雪硅钙石@二氧化硅/四氧化三铁的磁性矿物复合材料具有性能稳定、环境无污染等优点。不仅具有雪硅钙石高效除磷的特性，还具有优良的磁性，在回收过程中方便快捷，因此在环境废水除磷领域具有良好的发展前景。

主权项

磁性矿物复合材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1)共沉淀法合成四氧化三铁：称取3‑5g FeCl2·4H2O和8‑14g FeCl3·6H2O于同一烧杯中，使得FeCl2和FeCl3的摩尔比为1:2，加入100ml蒸馏水溶解，然后于上述溶液中加入10‑15mL10mol/L的NaOH溶液，将上述混合液于常温下搅拌1‑1.5小时，然后将温度升高到80‑90℃继续搅拌1‑1.5小时，加入0.3‑0.5mL12mol/L硝酸在90℃下继续搅拌30分钟，然后加入50mL‑80ml0.2‑0.5mol/L的柠檬酸，继续搅拌30‑60分钟，混合物自然冷却，过滤用无水乙醇多次洗净反应产物，用磁铁收集反应产物，于70‑90℃下烘干得到黑色固体粉末即四氧化三铁；(2)二氧化硅/四氧化三铁的合成：称取0.02g‑0.05g步骤(1)合成的Fe3O4于洁净烧杯中，用无水酒精洗两次，然后加入60‑80mL无水酒精，0.4‑0.6mL正硅酸乙酯(TEOS)，超声15‑30min，混合物置于反应釜中，于120‑150℃下反应12‑18小时，反应产物用无水乙醇洗净，于70‑90℃下烘干即得到二氧化硅/四氧化三铁；(3)雪硅钙石@二氧化硅/四氧化三铁的合成：称取步骤(2)合成的二氧化硅/四氧化三铁0.1‑0.2g与2‑4g硅藻土、1‑2gCaO、25‑30mLH2O混合，于超声清洗仪上超声30min后置于反应釜中，加热至120‑200℃并连续反应8‑12h，反应产物经蒸馏水洗净后于70‑90℃下烘干得到雪硅钙石@二氧化硅/四氧化三铁的磁性矿物复合材料。