一种以给水污泥为原料制备纳米四氧化三铁的方法

摘要

一种以给水污泥为原料制备纳米四氧化三铁的方法，它涉及一种纳米四氧化三铁的制备方法。本发明的目的是要解决给水污泥中大量的铁盐混凝剂成分无法充分被利用的问题。方法：一、制备给水污泥粉末；二、焙烧；三、酸浸提取；四、离心分离；五、纳米化处理，即得到纳米四氧化三铁。优点：作简便，无有毒副产物生成，避免了给水污泥回收利用产生的二次污染危害等问题，降低了纳米四氧化三铁的制备成本。本发明主要用于利用给水污泥为原料制备纳米四氧化三铁。

主权项

一种以给水污泥为原料制备纳米四氧化三铁的方法，其特征在于一种以给水污泥为原料制备纳米四氧化三铁的方法是按以下步骤完成的：一、制备给水污泥粉末：首先将给水污泥自然干燥，然后研磨至粒径小于100μm，即得到给水污泥粉末；二、焙烧：将给水污泥粉末放入箱式电热炉中，以5℃/min升温速度从室温升温至400～900℃，并在温度为400～900℃下焙烧1h，然后自然冷却至室温，得到焙烧后给水污泥；三、酸浸提取：按固液比为1:20将焙烧后给水污泥加入酸中，在搅拌速度为400r/min和酸浸温度为50～90℃下酸浸提取1h～3h，然后利用真空抽滤机进行真空抽滤，再以蒸馏水为洗涤剂，结合真空抽滤对固体残渣进行多次洗涤，洗涤至最后一次得到的滤液呈中性为止，将真空抽滤得到的滤液合并，即为酸浸提取物；四、离心分离：利用浓度为2mol/L的NaOH溶液将酸浸提取物的pH值调至13，然后进行离心分离，得到红棕色沉淀物，即为磁性纳米四氧化三铁粒子的前驱体；五、纳米化处理：将磁性纳米四氧化三铁粒子的前驱体溶于乙二醇中，再加入无水乙酸钠，在温度为180℃的水热釜中反应720min～1800min，利用外加磁场进行固液分离，然后依次采用蒸馏水和乙醇对固体进行交叉洗涤，共洗涤6次，最后在温度为50℃的氮气保护下干燥至恒重，即得到纳米四氧化三铁；步骤五中所述的磁性纳米四氧化三铁粒子的前驱体的质量与乙二醇的体积比为1g:(70mL～80mL)；步骤五中所述的磁性纳米四氧化三铁粒子的前驱体中Fe³⁺与无水乙酸钠的摩尔比为5:1；步骤一中所述的给水污泥为净水厂沉淀池污泥；步骤三中所述的酸为浓度为2mol/L的盐酸；步骤五中所述的纳米四氧化三铁的粒径为150nm～250nm。