[发明专利]可透多孔复合材料

权利要求书

1.用于处理被污染流体的多孔和可透复合材料，其特征在于所述复合材料包含铁粒子体和0.01-10重量％的至少一种功能成分，该至少一种功能成分以游离形式分布和锁定在铁体的孔隙和空穴中，选自由含碳化合物、含钙化合物、含钠化合物、含铁化合物、含钛化合物和含铝化合物组成的组，其中所述铁粒子具有10微米至10毫米的粒度范围。

2.根据权利要求1的复合材料，其中所述铁粉粒子具有20微米至5毫米、优选45微米至2毫米；或1微米至2毫米、优选1微米至1毫米、优选1微米至0.5毫米的粒度范围。

3.根据权利要求1或2的复合材料，其中所述含碳化合物选自石墨、活性炭和焦炭；所述含铁化合物选自硫酸铁或硫酸亚铁、铁氧化物和铁氢氧化物；所述含钛化合物是二氧化钛；所述含钠化合物是苏打；所述含钙化合物是石灰；且所述含铝化合物选自氧化铝和硅酸铝，例如沸石；优选选自石墨、活性炭、焦炭、活性氧化铝和沸石的组。

4.根据前述权利要求任一项的复合材料，其中所述至少一种功能成分具有低于20微米、优选0.01-20微米、优选0.01-10微米、0.02-10微米、优选0.02-5微米的粒度。

5.根据前述权利要求任一项的复合材料，其中所述铁粒子具有大于90％铁的、优选大于95％的Fe含量和/或所述铁粉由铁氧化物的化学还原或熔融铁的雾化制造。

6.根据前述权利要求任一项的复合材料，其中所述复合材料具有高于0.2、优选高于0.5、最优选高于1平方米/克的通过BET测得的比表面积。

7.根据前述权利要求任一项的复合材料，其中所述至少一种功能成分的总量为0.05-8重量％，优选0.1-5重量％。

8.根据前述权利要求任一项的复合材料，其中所述铁粒子是多孔的。

9.根据前述权利要求任一项的复合材料，其中所述复合材料包含H2-还原铁粉体，该H2-还原铁粉体为多孔粒子，具有45微米至850微米尺寸的粒度范围和具有铁粉的至少90重量％的Fe含量，且所述功能成分选自石墨和/或活性炭。

10.制造用于处理被污染流体的多孔和可透复合材料的方法，包括下述步骤：

将代表铁体的具有10微米至10毫米的粒度范围的铁粒子与以0.01-10重量％的量存在的至少一种功能成分机械混合，直至功能成分通过机械力分布到铁体中并被锁定，所述至少一种功能成分为游离形式，选自由含碳化合物、含钙化合物、含钠化合物、含铁化合物、含钛化合物和含铝化合物组成的组；

任选地，在惰性或还原气氛中在300至1200℃的温度热处理含或不含所述至少一种功能成分的铁体；

任选地，将含或不含所述至少一种功能成分的铁体压制成具有等于或低于7.0克/立方厘米的生坯密度的压实体；和/或

任选地，筛分含或不含所述至少一种功能成分的所述铁体，

其中所述步骤可以以任选次序进行。

11.根据权利要求10的方法，其中所述任选的压制在低于1000MPa、优选低于600MPa、例如10-1000MPa或20-600MPa的压力进行。

12.根据权利要求10或11的方法，其中所述任选的热处理在300-1200℃、优选400-1200℃、300-1000℃、400-1000℃、300-800℃、400-800℃、300-700℃、400-700℃、300-600℃、400-600℃、300-500℃或400-500℃进行。

13.根据前述权利要求任一项的方法，其中所述铁粒子是H2-还原多孔铁粉粒子，其具有45微米至850微米尺寸的粒度范围和具有铁粉的至少90重量％的Fe含量，与选自石墨和/或活性炭的功能成分机械混合，其中所述功能成分被锁定在多孔铁粒子的孔隙中。

14.根据权利要求1-9的复合材料用于降低流体中的污染物含量的用途，其中使所述流体穿过该可透复合材料。

15.根据权利要求1-9的复合材料用于降低流体中的污染物含量的用途，其中所述流体是含水流体，优选地下水、河水、工业废水、市政废水和/或地表水。