【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于重金属-有机选冶药剂络合物污染治理，具体涉及一种液氮冷冻处理强化的磷酸化微米零价铁及其制备方法和应用。
技术介绍
1、矿业高速发展的同时会产生大量的矿山废水，其中往往可能包含危害巨大的重金属离子(例如cu2+等)和有机选冶药剂(例如苯甲羟肟酸bha等)，含有空轨道的重金属离子作为路易斯酸易与含有孤对电子可作为路易斯碱的有机药剂配位，形成重金属络合物。矿山废水中含有的剩余有机药剂，不经处理直接排放会对环境造成有机污染，而且重金属络合物具有更高的稳定性和迁移性，所以其对环境和健康的危害也更为严重。另外，矿山废水如不经处理直接回用，则会严重影响选矿效果。同时，重金属络合物难以通过传统方法(如吸附和沉淀)有效去除，因此迫切需要开发去除重金属络合物的高效方法。
2、重金属络合物污染的治理要求同步去除重金属离子并降解有机配体，简单的解络不能去除有机配体且需要额外步骤去除重金属离子，单纯的氧化降解则仅能去除有机配体，因此亟待开发一种能同步去除重金属离子并降解有机配体的有效方法。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种液氮冷冻处理强化的磷酸化微米零价铁(p-zvibm&ln)及其制备方法和应用。
2、零价铁(zvi)具有环境友好、成本效益高、反应活性强等优势，在环境污染控制领域受到了广泛关注。但是，零价铁的表面易形成(氢)氧化物钝化层，会阻碍其电子的释放和传递，从而会极大地降低零价铁的反应活性。通过对零价铁进行改性有望打
3、对零价铁进行磷酸化修饰所形成的磷酸亚铁壳层使其具有更多的表面亚铁(≡fe2+)活性位点，这将显著促进溶解氧的活化和活性氧物种(ros)的产生，进而高效氧化降解甚至氧化矿化有机药剂(重金属络合配体)。液氮冷冻处理的意义在于，可在磷酸化微米零价铁上形成裂缝，从而暴露出更多的内部零价铁核(fe0)，这将显著增强其对重金属离子的还原固定。同时，更多暴露出的单质铁易与活化溶解氧反应溶出的三价铁离子发生归中反应(fe0+2fe3+→3fe2+)从而再生表面亚铁，通过高效铁循环突破亚铁再生瓶颈，进而极大的提升了循环反应能力。磷酸化修饰和液氮冷冻处理使其暴露出更多的表面亚铁(≡fe2+)和单质铁(fe0)，显著提升了液氮冷冻处理强化的磷酸化微米零价铁(p-zvibm&ln)去除典型重金属-有机选冶药剂络合物(苯甲羟肟酸络合铜，cu(ii)-bha)和实际矿山废水(含有机药剂和重金属)的综合性能。
4、本专利技术所采取的技术方案是：
5、一种液氮冷冻处理强化的磷酸化微米零价铁的制备方法，包括以下步骤：
6、通过机械化学方法将微米零价铁粉与磷酸化前驱体混合球磨得到磷酸化微米零价铁，用液氮对磷酸化微米零价铁进行低温冷冻，得到液氮冷冻处理强化的磷酸化微米零价铁。
7、优选地，所述磷酸化前驱体包括磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、磷酸、磷酸一氢钠、磷酸一氢钾、磷酸钠、磷酸钾中的至少一种；
8、优选地，所述磷酸化前驱体与微米零价铁粉(以铁元素摩尔量计)的摩尔比为0.01～0.1:1(0.01:1、0.02:1、0.03:1、0.04:1、0.05:1、0.06:1、0.07:1、0.08:1、0.09:1、0.10:1)；
9、进一步优选地，所述磷酸化前驱体与微米零价铁粉的最优摩尔比为0.07:1。
10、优选地，所述微米零价铁粉的粒径为80～300μm。
11、进一步优选地，所述微米零价铁粉的粒径为60～120μm。
12、优选地，所述微米零价铁粉为工业铁粉。工业铁粉成本低廉(约12元/公斤)，其主要成分包括单质铁和铁(氢)氧化物。
13、优选地，所述球磨为机械球磨；
14、优选地，所述球磨采用的不锈钢球磨珠的直径为0.4～0.6cm和1.0～1.2cm。
15、进一步优选地，所述球磨采用的不锈钢球磨珠的直径为0.6cm和1.0cm。
16、优选地，所述球磨的球磨机转速为400～800rpm，球磨的时间为1～5h。
17、进一步优选地，所述球磨的球磨机转速为500rpm，球磨的时间为4h。
18、优选地，所述低温冷冻为液氮浸泡；
19、优选地，所述低温冷冻的时间为10～15min。
20、进一步优选地，所述低温冷冻的时间为10min。
21、上述的制备方法制备的液氮冷冻处理强化的磷酸化微米零价铁。
22、上述的液氮冷冻处理强化的磷酸化微米零价铁在处理含重金属和/或有机物废水中的应用。可活化溶解氧产生活性氧物种(ros)氧化降解甚至矿化有机药剂(络合配体)，同时高效去除重金属离子，且具有良好的循环反应稳定性。
23、优选地，所述含重金属和/或有机物废水为含重金属络合物的废水。
24、进一步优选地，所述重金属络合物为苯甲羟肟酸络合铜(cu(ii)-bha)。
25、优选地，所述含重金属和/或有机物废水为含有机药剂和重金属的实际矿山废水。
26、优选地，所述处理含重金属和/或有机物废水在220rpm的摇床上进行，反应时间1h。
27、优选地，去除模拟矿山废水中重金属络合物污染物苯甲羟肟酸络合铜(cu(ii)-bha)的浓度为0.2mmol/l，未外加试剂调ph，未额外添加氧化剂和沉淀剂。
28、一种模拟矿山废水中重金属络合物污染废水处理方法，包括以下步骤：
29、将0.5g上述液氮冷冻处理强化的磷酸化微米零价铁(p-zvibm&ln)加入100ml苯甲羟肟酸络合铜(cu(ii)-bha)中进行批处理实验。
30、本专利技术的有益效果是：
31、本专利技术的液氮冷冻处理强化的磷酸化微米零价铁(p-zvibm&ln)可一站式去除苯甲羟肟酸络合铜这一典型的重金属-有机选冶药剂络合物，在有效矿化有机配体的同时高效去除重金属离子，反应效率高，循环反应性强。p-zvibm&ln可高效处理含有机药剂和重金属的实际矿山废水，处理结果达到国家排放标准，同时本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种液氮冷冻处理强化的磷酸化微米零价铁的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述磷酸化前驱体包括磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、磷酸、磷酸一氢钠、磷酸一氢钾、磷酸钠、磷酸钾中的至少一种；
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述球磨为机械球磨；
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述球磨的球磨机转速为400～800rpm，球磨的时间为1～5h。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述低温冷冻为液氮浸泡；
6.权利要求1-5任一项所述的制备方法制备的液氮冷冻处理强化的磷酸化微米零价铁。
7.权利要求6所述的液氮冷冻处理强化的磷酸化微米零价铁在处理含重金属和/或有机物废水中的应用。
8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述含重金属和/或有机物废水为含重金属络合物的废水。
9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述重金属络合物为苯甲羟肟酸络合铜。
10.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所
...【技术特征摘要】
1.一种液氮冷冻处理强化的磷酸化微米零价铁的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述磷酸化前驱体包括磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、磷酸、磷酸一氢钠、磷酸一氢钾、磷酸钠、磷酸钾中的至少一种；
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述球磨为机械球磨；
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述球磨的球磨机转速为400～800rpm，球磨的时间为1～5h。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述低温冷冻为液氮浸...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭楚玲，张宇航，党志，卢桂宁，张思宇，王正颢，何婧，胡哲玮，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：
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