[发明专利]一种重金属处理用磁性纳米Fe-S材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种重金属处理用磁性纳米Fe‑S材料的制备方法。所述的方法包括以下步骤：(1)按照比例，分别配制预定浓度同体积的亚铁盐、硫化物和氧化剂溶液；(2)将装有水的烧杯，搅拌下加热至预定温度，曝气，并加入稳定剂，溶解；(3)将步骤(1)配制的亚铁盐、硫化物和氧化剂溶液，搅拌并曝气下同时滴加到步骤(2)的水溶液中，并用碱液调节pH；(4)滴加完毕后保温，搅拌并曝气反应预定时间，期间用碱液保持pH；(5)自然冷却至室温，反应结束，过滤，水洗至中性，真空干燥制得重金属处理用磁性纳米Fe‑S材料。本发明的方法具有材料安全环保、制备工艺简单，使用方便等优势，可广泛用于重金属污染土壤、废水处理系统，也可以用于存在重金属污染的河道底泥、市政污泥以及飞灰、矿山等的治理。

技术领域

本发明属于环境治理领域，涉及一种重金属处理用磁性纳米Fe-S材料的制备方法。

背景技术

环境中重金属污染一般指铜(Cu)、铅(Pb)、锌(Zn)、铬(Cr)、镍(Ni)、汞(Hg)、镉(Cd)和砷(As)。重金属污染指由重金属或其化合物造成的环境污染。其危害程度取决于重金属在环境、食品和生物体中存在的浓度和化学形态。重金属污染主要表现于水污染中，还有一部分是在大气和固体废物中。重金属的污染主要来源工业污染，其次是交通污染和生活垃圾污染。工业污染大多通过废渣、废水、废气排入环境，不仅会影响生态环境质量，同时也会对人的健康造成很大的危害。

相关数据统计表示，我国已经受到了污染的耕地面积已经达到了2000万km²，大约占据总耕地面积的20％。从农业层面分析，农业部调查结果表明，我国24个省市中重工业发展较快的320重点区中，重金属污染超标的面积为60万km²，占据总调查面积的20％以上。重金属含量超标的农产品产量和面积污染超标农产品量在80％以上，特别是铅、镉、汞、铜等以及复合污染表现的更为严重。很多蔬菜、粮食、水果泥中的镉、铅等含量超出标准阈值，部分地区严重超标。水是生命之源，动植物和人类都离不开水资源，人类饮用水多是水库水和地下水。从饮用水层面分析，我国城市河流污染问题十分严重，大约有18.46％的城市河流污染中的镉含量都超出了Ⅲ类水体标准。通过调查我国七大水系结果来看，在1995年长江南水体镉含量调查中，仅次于汞、COD、BOD、挥发酚。黄河水系中大约有16.7％存在着镉金属元素超标情况。在进行湖泊、水库统计监控中可以发现，各个流域都存在着一定镉金属污染问题，污染仅次于汞污染。

目前，常见的环境重金属治理措施有工程措施、物理-化学措施和生物措施，其中工程措施主要指采用工程手段，将重金属稀释，降低其浓度；物理-化学措施通过特殊材料，改变重金属形态，使其稳定化；生物措施通过植物、微生物等吸附，吸收重金属；分析这几种措施，各有利弊，其中工程见效快，但是工程量大，成本高，而且不彻底；物理-化学措施起效快，工程量适中，但是有二次污染的风险，而且成本也较高；生物措施安全环保，成本较低，但是周期长。随着材料科学的发展，物理-化学措施是今后研究热点之一，有着更好的应用前景。但是现有的重金属处理材料还存在很多的不足之处，如成本较高、稳定性弱、处理单一性等问题。虽然可以短时间快速的将重金属吸附、固化/稳定化，但是存在环境中有二次释放的风险，所以急需要开发一种安全环保，可以快速高效将重金属从环境中去除的材料。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种重金属处理用磁性纳米Fe-S材料的制备方法，利用该方法制得的纳米磁性材料比表面积大、吸附能力强，而且有很强的还原性，可以将毒性较高的高价态重金属还原为毒性低的低价态，同时被吸附到材料表面，通过磁分离的方法，快速从环境中去除。可用于土壤、水体等重金属污染环境治理与修复。

为达到上述目的，本发明一种重金属处理用磁性纳米Fe-S材料的制备方法，其特征在于，

所述的方法包括以下步骤：

(1)按照比例，分别配制预定浓度同体积的亚铁盐、硫化物和氧化剂溶液；

(2)将装有水的烧杯，搅拌下加热至预定温度，曝气，并加入稳定剂，溶解；