[发明专利]一种以微米铁粉与钛白粉机械球磨降解含氯有机物的方法

说明书

本发明提供了一种以微米铁粉与钛白粉机械球磨降解含氯有机物的方法：将含氯有机物、研磨剂、磨球加入球磨罐中，将球磨罐置于行星球磨机中，在转速为400～800rpm的条件下研磨3～5h，实现含氯有机物的降解；该方法操作简便，原料易得，价格低廉，将行星球磨体系产生的机械能用于污染物降解，可实现不同种类含氯有机污染物的彻底降解与矿化(降解率、脱氯率均达到100％)，可对污染物达到近乎100％的降解；同时，该方法绿色环保，不易产生二次污染。

技术领域

本发明属于含氯有机污染物处理的技术领域，具体涉及一种以微米铁粉与钛白粉行星机械球磨降解含氯有机污染物的方法。

背景技术

在工业生产中，大量的含氯有机物作为重要的化工原料，被有意或者无意地制造出来，比如多氯联苯(PCBS)与六氯苯(HCB)，由于其疏水亲脂性，很容易通过食物链，蓄积在脂肪组织中，对生物体产生毒害作用，具有明显的“三致效应”，其作为工业危废，仍缺乏妥善的处理措施。目前，只有高温燃烧法广泛用于降解此类有机物，但仍存在产生更毒的副产物的危险。生物处理法的成本相对低，但是不适用于这类生化性差、疏水性强的污染物，且它们的高浓度甚至会抑制微生物的生长，因此，需要一种非常规的方法处理这类有机物。

机械球磨法是一种无需溶剂的新型反应技术，通过机械力作用，以诱导结构及物理化学性质发生变化，从而激发和加速化学反应。这种处理方式对环境十分友好，并且对固体含氯有机物特别适合，球磨过程可以发生在固相中，不需要高温高压，尤为重要的是球磨终产物通常不具有毒性，并能稳定于研磨剂中。

但是，现有的机械球磨法缺乏适合的研磨剂，处置效率低下，能耗偏高，处理时间长，本发明采用一种以微米铁粉与钛白粉行星机械球磨降解含氯有机物的方法，以廉价易得的钛白粉为原料，大大降低了成本，相比于传统的研磨剂，微米铁粉与钛白粉仅4个小时的行星球磨后，含氯有机物的降解矿化率可接近100％。

本发明以2,4-二氯苯酚、六氯乙烷、六氯苯为研究对象，进而研究采用微米铁粉与钛白粉机械球磨降解含氯有机污染物的方法对其他含氯污染物的处理效果，为实验研究以及实际应用提供参考。

发明内容

针对传统研磨剂机械球磨法处理含氯有机污染物效率不足的问题，本发明提供了一种以微米铁粉与钛白粉机械球磨降解含氯有机物的方法，该方法具有成本低廉，原料易得，绿色环保、便捷高效、能耗低等优点。

本发明的技术方案如下：

一种以微米铁粉与钛白粉机械球磨降解含氯有机物的方法，所述方法为：

将含氯有机物、研磨剂、磨球加入球磨罐中，将球磨罐置于行星球磨机中，在转速为400～800rpm(优选600rpm)的条件下研磨3～5h(优选4h)，实现含氯有机物的降解(球磨结束后取罐内物料检测降解率)；

所述研磨剂为微米铁粉(主成分为Fe)与钛白粉(主成分为TiO₂)的混合物，其中微米铁粉：钛白粉的质量比为3∶7；

所述含氯有机物与研磨剂的质量比为1：5～50，优选1∶13.5；

所述含氯有机物、研磨剂合计质量与磨球的质量比为1∶20～50，优选1：20；

所述含氯有机物例如：2,4-二氯苯酚、六氯乙烷、六氯苯等；

具体的，所述球磨罐和磨球的材质为316不锈钢，磨球直径为8mm，球磨罐容积为200mL；

所述球磨机的球磨方式为行星球磨，球磨氛围为空气。

本发明的原理是：