Fenton反应亚铁缓释颗粒制造技术

本发明专利技术公开了一种Fenton反应亚铁缓释颗粒。它是由无机粘结剂、有机粘结剂、水溶性亚铁盐、矿物材料经二次造粒而成，其制备工艺是首先矿物材料、水溶性亚铁盐和有机粘结剂混合，一次造粒，真空干燥；而后再与无机粘结剂混合，二次造粒。制得的亚铁盐颗粒可以持续缓慢释放亚铁离子，与H

Fenton reaction ferrous slow release particles

【技术实现步骤摘要】
Fenton反应亚铁缓释颗粒
本专利技术属于水污染治理领域，涉及一种Fenton反应亚铁缓释颗粒。
技术介绍
Fenton试剂是Fe2+与H2O2的混合物，具有强氧化性，它是由1894年，化学家FentonHJ发现。原理是H2O2在Fe2+的催化下，产生羟基自由基(·OH)，·OH是一种很强的氧化剂，其标准氧化还原电位为2.8eV，氧化能力仅次于F(标准氧化还原电位为3.08eV)，是已知的第二强的氧化剂。·OH为广谱氧化剂，没有选择性，几乎可以与水中物质发生反应。·OH与有机物的反应有三个基本的反应途径，即羟基加成反应、羟基的夺氢反应和羟基的电子转移反应。羟基加成反应，即·OH加成到不饱和C-C键上；羟基的夺氢反应，即·OH打断C-H键，夺取一个H而形成水分子；羟基的电子转移反应，即·OH从易于氧化的无机离子得到一个电子形成氢氧根OH-。具体是哪个反应途径为主，取决于·OH与反应的物质。一般来说，加成反应较夺氢反应快，而电子转移反应通常发生在·OH与无机物之间。直到1970年之后，随着环境保护的研究日益深入，污水中难降解有机物的存在成了让人头疼的问题，也是水污染控制技术研究的重难点。尤其是随着石油化工、医药、农药和染料等工业的迅速发展,含各种生物难降解的有机污染物废水排放相应增多,废水中难降解有机污染物的数量与种类与日俱增,其危害日益严重,已成为水污染控制的焦点问题。在诸多方法中，Fenton处理技术越来越被人广泛关注。Fenton反应产生的·OH虽为光谱氧化剂，且·OH与中等和大分子有机物反应快速，接近扩散控制极限。但·OH与小分子有机物反应较慢，在通常的Fenton反应中，大量·OH瞬间形成，还没有来得及与有机物反应就已经发生其它反应而失活，所以Fenton反应降解效率大大降低。近年来，虽然在改进Fenton反应工艺以及采用光/电协同Fenton反应处理难降解有机废水方面有大量的研究，但是或是工艺复杂，或是处理成本高，或是实际效果不理想等原因，而没有从根本是解决·OH与有机污染物反应效率低，产泥量大，Fenton试剂用量远大于理论值的难题。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术目的在于提供了一种制备工艺简单，成本低廉的Fenton反应亚铁缓释颗粒。为达到上述目的，本专利技术一种Fenton反应亚铁缓释颗粒，所述的亚铁缓释颗粒是由水溶性亚铁盐、矿物材料、有机粘结剂、无机粘结剂经二次造粒而成，其制造方法如下：(1)水溶性亚铁盐、矿物材料充分混合；(2)步骤(1)的混合物中加入有机粘结剂和水，充分搅拌均匀，得到混合物A，并进行一次造粒；(3)对一次造粒后的颗粒进行真空干燥，得到一次造粒体；(4)将一次造粒体与无机粘结剂和水充分搅拌均匀，得到混合物B，并进行二次造粒；(5)对二次造粒后的颗粒真空干燥即成。进一步的，所述的水溶性亚铁盐80-100重量份、矿物材料10-50重量份、有机粘结剂1-10重量份、无机粘结剂10-50重量份、水水5-30份。进一步的，水溶性亚铁盐是氯化亚铁、硫酸亚铁、硝酸亚铁、硫酸亚铁铵中的一种或两种以上混合物，亚铁盐颗粒大小是0.01-5mm。进一步的，矿物材料是沸石、凹凸棒粘土、硅藻土、海泡石、高岭土、蒙脱石，白云石中的一种或两种以上混合物，矿物材料是粉末状，粒径为200-80目。进一步的，有机粘结剂是羧甲基纤维素、海藻酸钠、田菁胶中的一种或两种以上混合物，有机粘结剂是粉末状，粒径为200-80目。进一步的，步骤(2)有机粘结和水可以预先混合均匀后再于步骤(1)混合物搅拌混合，也可以有机粘结和水同时加入到步骤(1)混合物搅拌混合，也可以有机粘结和水交替先后加入到步骤(1)混合物搅拌混合。进一步的，步骤(2)和(3)一次造粒体的粒径大小是0.1-10mm。进一步的，无机粘结剂是水泥、水玻璃、石膏、石灰中的一种或两种以上混合物。进一步的，亚铁缓释颗粒Fe2+释放速度是0.01-5mmol/L·min，较好的是0.05-4mmol/L·min，最好的是0.1-3mmol/L·min，释放速度小于0.01mmol/L·min，则Fe2+释放较慢，需要的停留反应时间延长，反应装置增大，释放速度大于5mmol/L·min，则Fe2+释放太快，出现瞬间生成过量·OH的情况，·OH来不及与有机污染物反应就失活，降低·OH降解有机物的效率。进一步的，步骤(3)和步骤(5)真空干燥真空度小于0.01MPa，干燥温度室温至100℃，干燥时间1-24h。本专利技术制造的一种Fenton反应亚铁缓释颗粒是由水溶性亚铁盐、矿物材料、有机粘结剂、无机粘结剂经二次造粒而成，具有颗粒结构性好，强度高、亚铁离子缓释效果优等特点，可以持续不断的向水体中释放亚铁离子，与H2O2发生Fenton反应生成·OH而持续不断的释放出·OH，与有机污染物有充足的反应时间，避免瞬间产生大量的·OH，而没有来得及与有机物反应就失活的问题，提高了·OH降解有机物的效果。释放完亚铁盐的多孔颗粒物回收方便，且可以作为微生物良好的载体。该Fenton反应亚铁缓释颗粒制备工艺简单，成本低廉，适合规模化生产和应用。本专利技术的有益效果：1、本专利技术方法制造的一种Fenton反应亚铁缓释颗粒经过二次造粒制得，结构性好，强度高、亚铁离子缓释效果优等特点；2、本专利技术方法制造的一种Fenton反应亚铁缓释颗粒连续释放Fe2+，持续不断的生成·OH，提高·OH降解有机物的效率，降低Fenton试剂的用量；3、本专利技术方法制造的一种Fenton反应亚铁缓释颗粒释放完亚铁盐的多孔颗粒物回收方便，且可以作为微生物良好的载体。4、本专利技术的一种Fenton反应亚铁缓释颗粒二次造粒的制造工艺简单，成本低廉，不需要大型设备，适合规模化生产和应用。附图说明下面结合附图对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术一种Fenton反应亚铁缓释颗粒及其制造方法示意图图2是不同粒径本专利技术亚铁缓释颗粒在水中Fe2+的释放结果表1是本专利技术实施例和比较例亚铁缓释颗粒制造参数表2是本专利技术亚铁缓释颗粒力学性能结果表3是专利技术亚铁缓释颗粒废水处理效果评价结果具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步的描述。所描述的实施例及其结果仅用于说明本专利技术，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本专利技术。无机粘结材：硅酸盐水泥，江南水泥厂有机粘结材：羧甲基纤维素，华唯纤维素有限公司矿物材料：凹土，盱眙博图凹土股份有限公司，粒径200目七水合硫酸亚铁：试剂水：自来水实施例1-3本专利技术的一种Fenton反应亚铁缓释颗粒是由水溶性亚铁盐、矿物材料、有机粘结剂、无机粘结剂经二次造粒而成，其制造方法如下：(1)硫酸亚铁100份、凹土30份，充分混合；(2)羧甲基纤维素和水充分搅拌均匀，溶解完全，制得浓度为10％的羧甲本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种Fenton反应亚铁缓释颗粒，其特征在于，所述的亚铁缓释颗粒是由水溶性亚铁盐、矿物材料、有机粘结剂、无机粘结剂经二次造粒而成，其制造方法如下：/n(1)水溶性亚铁盐、矿物材料充分混合；/n(2)步骤(1)的混合物中加入有机粘结剂和水，充分搅拌均匀，得到混合物A，/n并进行一次造粒；/n(3)对一次造粒后的颗粒进行真空干燥，得到一次造粒体；/n(4)将一次造粒体与无机粘结剂和水充分搅拌均匀，得到混合物B，并进行二次造粒；/n(5)对二次造粒后的颗粒真空干燥即成。/n

【技术特征摘要】
1.一种Fenton反应亚铁缓释颗粒，其特征在于，所述的亚铁缓释颗粒是由水溶性亚铁盐、矿物材料、有机粘结剂、无机粘结剂经二次造粒而成，其制造方法如下：
(1)水溶性亚铁盐、矿物材料充分混合；
(2)步骤(1)的混合物中加入有机粘结剂和水，充分搅拌均匀，得到混合物A，
并进行一次造粒；
(3)对一次造粒后的颗粒进行真空干燥，得到一次造粒体；
(4)将一次造粒体与无机粘结剂和水充分搅拌均匀，得到混合物B，并进行二次造粒；
(5)对二次造粒后的颗粒真空干燥即成。


2.如权利要求1所述的一种Fenton反应亚铁缓释颗粒，其特征在于，所述的水溶性亚铁盐80-100重量份、矿物材料10-50重量份、有机粘结剂1-10重量份、无机粘结剂10-50重量份、水5-30份。


3.如权利要求1所述的一种Fenton反应亚铁缓释颗粒，其特征在于，所述的水溶性亚铁盐是氯化铁、硫酸亚铁、硝酸亚铁、硫酸亚铁铵中的一种或两种以上混合物，亚铁盐颗粒大小是0.01-5mm。


4.如权利要求1所述的一种Fen...

【专利技术属性】
技术研发人员：高卫民，程寒飞，詹茂华，陈志刚，
申请(专利权)人：中冶华天工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34