[发明专利]一种炭硫掺杂零价铁复合材料的制备方法及其应用

权利要求书

1.一种炭硫掺杂零价铁复合材料的制备方法，其特征在于，包括：

将硫试剂、铁粉和炭粉按一定比例混合球磨后，得到炭硫掺杂零价铁复合材料；

所述硫试剂为单质硫粉、硫化铁粉或硫铁矿粉；

所述硫试剂、铁粉和炭粉的质量百分数比为0.5～20:70～99:0.5～10。

2.如权利要求1所述的炭硫掺杂零价铁复合材料的制备方法，其特征在于，所述铁粉为单质铁粉、还原铁粉、铸铁粉、生铁粉或含有零价铁的工业废铁屑；

所述炭粉为生物质炭粉、活性炭粉、石墨粉、膨胀石墨粉、石墨烯粉、炭黑粉、焦炭粉或含炭的工业废渣。

3.如权利要求1所述的炭硫掺杂零价铁复合材料的制备方法，其特征在于，所述硫化铁粉为二硫化亚铁粉、硫化亚铁粉或三硫化二铁粉；所述硫铁矿粉为黄铁矿粉、磁黄铁矿粉、白铁矿粉、硫精矿粉或马基诺矿粉。

4.如权利要求1～3任一项所述的炭硫掺杂零价铁复合材料的制备方法，其特征在于，所述球磨的方式为干式球磨或湿式球磨；

其中，所述干式球磨为行星式球磨、振动式球磨或干式砂磨；所述湿式球磨为湿式砂磨。

5.如权利要求4所述的炭硫掺杂零价铁复合材料的制备方法，其特征在于，

采用干式球磨时，将硫试剂、铁粉和炭粉混合后装入球磨罐内，再向球磨罐内填充球磨介质，然后进行球磨；球磨结束后，分离球磨介质，得到炭硫掺杂零价铁复合材料；干式球磨的转速为100～1000rpm，时间为0.5～30小时；

采用湿式球磨时，将硫试剂、铁粉和炭粉混合后装入混合器内，向混合器内加入球磨溶剂，并同时在混合器的球磨腔体内填充球磨介质，然后进行球磨；球磨结束后，分离球磨介质和球磨溶剂，得到炭硫掺杂零价铁复合材料；湿式球磨的线速度为5～15m/s，时间为0.5～30小时。

6.如权利要求5所述的炭硫掺杂零价铁复合材料的制备方法，其特征在于，

所述球磨介质为铁球、钢球、陶瓷球、玛瑙球、氮化硅球或氧化锆球；

对于干式球磨，球磨介质的粒径为0.5mm～10mm；对于湿式球磨，球磨介质的粒径为0.1mm～4mm；

以球磨罐或者混合器球磨腔体的体积计，所述球磨介质的填充量为10～50％。

7.如权利要求5所述的炭硫掺杂零价铁复合材料的制备方法，其特征在于，所述球磨溶剂为水或乙醇；球磨溶剂与硫试剂、铁粉和炭粉混合后的混合物的质量比为2:1～20:1。

8.如权利要求1～7任一项所述的制备方法制得的炭硫掺杂零价铁复合材料。

9.如权利要求8所述的炭硫掺杂零价铁复合材料在处理废水和污染土壤中的应用，其特征在于，所述废水和污染土壤中含有重金属、农药、偶氮染料、卤代有机物和/或硝基代有机物。