[发明专利]一种人工腐殖质/铁矿物共沉淀态复合材料的制备方法及应用

权利要求书

1.一种人工腐殖质/铁矿物共沉淀态复合材料的制备方法，其特征在于一种人工腐殖质/铁矿物共沉淀态复合材料是由针铁矿、水铁矿、纤铁矿和赤铁矿组成的多相复合态材料，其制备方法是按以下步骤完成的：

一、首先将生物质废弃物进行洗涤、干燥和粉磨，然后将生物质粉末添加到强碱性水溶液中，并转移至高压反应釜中进行水热腐殖化反应，得到反应产物Ⅰ；对反应产物Ⅰ进行过滤，收集液体，得到水热腐殖化液体产物；

步骤一中所述的水热腐殖化反应的温度为180℃~200℃，压力为1.5MPa~3MPa，反应的时间为10h~24h；

二、首先将铁金属盐固体溶解于水中，然后逐滴滴加强碱性溶液，直至溶液的pH值至12~14，得到铁矿物前体；

步骤二中所述的铁金属盐固体为Fe(NO₃)₃·9H₂O或FeCl₃·6H₂O；铁金属盐固体的质量与水的体积比为(5g~15g):(100mL~250mL)；

步骤二中所述的强碱性溶液为KOH溶液或NaOH溶液，浓度为2mol/L~2.5mol/L；

三、将水热腐殖化液体产物滴加至铁矿物前体中，搅拌，然后水浴恒温陈化，得到反应产物Ⅱ；对反应产物Ⅱ进行离心，收集固体，再对收集的固体进行洗涤，直至固体呈中性，最后干燥，得到人工腐殖质/铁矿物共沉淀态复合材料；

步骤三中所述的水热腐殖化液体产物与铁矿物前体的体积比为20mL:145mL。

2.根据权利要求1所述的一种人工腐殖质/铁矿物共沉淀态复合材料的制备方法，其特征在于步骤一中所述的生物质废弃物为树叶、水稻秸秆、玉米秸秆或大豆秸秆。

3.根据权利要求1所述的一种人工腐殖质/铁矿物共沉淀态复合材料的制备方法，其特征在于步骤一中所述的强碱性水溶液为强碱溶解到去离子水中，其中，强碱的质量与去离子水的体积比为(1g~6g):(100mL~220mL)；所述的强碱为NaOH或KOH。

4.根据权利要求1所述的一种人工腐殖质/铁矿物共沉淀态复合材料的制备方法，其特征在于步骤一中所述的生物质粉末的质量与强碱性水溶液的体积比为(10g~25g):(100mL~220mL)。

5.根据权利要求1所述的一种人工腐殖质/铁矿物共沉淀态复合材料的制备方法，其特征在于步骤三中所述的搅拌的速度为150r/min~200r/min，搅拌时间为30min~60min；步骤三中所述的水浴恒温陈化的温度为60~80℃，时间为24h~48h。

6.根据权利要求1所述的一种人工腐殖质/铁矿物共沉淀态复合材料的制备方法，其特征在于步骤三中使用去离子水和无水乙醇交替对收集的固体进行洗涤，直至固体呈中性；步骤三中所述的干燥为真空干燥，真空干燥的温度为40℃~60℃，真空干燥的时间为72h~96h。

7.根据权利要求1所述的制备方法得到的一种人工腐殖质/铁矿物共沉淀态复合材料的应用，其特征在于一种人工腐殖质/铁矿物共沉淀态复合材料用于富养化水体中磷酸盐的移除。