CN109499518A - 一种Fe3O4@HCO复合吸附剂的制备方法及其在吸附重金属离子中的应用 - Google Patents

一种Fe3O4@HCO复合吸附剂的制备方法及其在吸附重金属离子中的应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种Fe3O4@HCO复合吸附剂的制备方法及其在吸附重金属离子中的应用，属于复合材料技术领域。本发明以FeCl3、FeSO4、研磨污泥(内含水和氧化铈HCO)和水为原始材料，经过共沉淀反应制备出Fe3O4@HCO复合吸附剂，将其应用于处理水环境中的Sb(Ⅲ)、Sb(Ⅴ)和As(Ⅲ)离子，取得了较好的去除效果。本发明的吸附剂能够有效地降低含锑废水中的锑含量，且可再生利用，适用范围广，可广泛应用于含锑和砷等复合重金属废水处理。另外，由于本发明对研磨污泥中含有的稀土元素进行再利用，减少污染物排放并节约了能源符合可持续发展原则，符合国家环保战略要求，具有潜在应用前景。

Description

一种Fe3O4@HCO复合吸附剂的制备方法及其在吸附重金属离子 中的应用
技术领域
本发明属于复合材料技术领域，涉及一种复合吸附剂，更具体地说，本发明涉及一种Fe3O4@HCO复合吸附剂的制备方法及其在吸附重金属离子中的应用，本发明的复合吸附剂适用于去除工业废水与城市污水中的重金属离子，特别适用于含Sb(Ⅲ)、Sb(Ⅴ)和As(Ⅲ)等复合重金属废水或污水的处理。
背景技术
锑及其化合物是一种重要的工业原料，在阻燃剂、合金、半导体等的生产中广泛使用。但锑又是一种潜在的有毒致癌重金属，被世界卫生组织(WHO)列为高优先级的污染物之一。我国作为锑生产和出口大国，也将锑元素列入了严格限制范围中。我国的锑矿资源主要分布在湖南、广西、贵州等省区，例如湖南的冷水江锑矿区。由于金属锑矿体往往伴有砷的硫化物和氧化物，在采矿过程中，这些矿物在空气、水和细菌的共同作用下，形成硫酸-硫酸高铁溶液，溶出矿石中的金属离子，因而产生含锑、砷等的酸性废水。近年来，由于锑在各种工业中得到广泛的应用，导致水环境中锑的浓度不断升高，加上锑损坏人类的肝脏、肺和免疫系统，因此，如何去除水中的Sb(Ⅲ)近年来得到学者的广泛关注。
研磨污泥中主要成分是稀土元素铈(Ce)的氧化物。近年来，多项研究表明，稀土化合物中的水合氧化铈HCO(hydrous ceric oxide:CeO2.nH2O，又称氢氧化铈)，对于某些酸根阴离子具有良好的吸附能力，具有制备成高效吸附净水材料的良好潜能。本发明主要以研磨污泥为原料，经过与Fe3O4复合后，对水中的Sb(Ⅲ)、Sb(Ⅴ)和As(Ⅲ)等离子的吸附效果显著。研磨污泥中含有大量的稀土元素，稀土是不可再生资源，利用研磨污泥处理含锑废水是一个一举两得的方法，减少污染物排放并节约了能源符合可持续发展原则，符合国家环保战略要求，具有潜在广阔应用前景。
发明内容
本发明的目的在于提供一种Fe3O4@HCO复合吸附剂的制备方法及其在吸附重金属离子中的应用。本发明主要以研磨污泥为原材料，通过与Fe3O4复合，制备出本发明的新型除重金属离子吸附剂。
本发明上述第一个目的是通过如下技术方案实现的：
一种Fe3O4@HCO复合吸附剂的制备方法，所述方法包括如下步骤：
(1)取100质量份的研磨污泥原料，在100～500℃条件下干燥2～8h后，破碎研磨，获得粒度为80～200目的粉末颗粒A，备用；
(2)以FeSO4和纯水为原料，配制质量比为1:5～1:10的溶液B；然后以FeCl3和纯水为原料，配制质量比为1:3～1:5的溶液C；其中：溶液B和溶液C中Fe2+和Fe3+的摩尔比为1:1～1:3，备用；
(3)利用纯水将浓氨水稀释，配制500体积份的浓度为5％～15vol％的氨水溶液D，备用；其中：氨水的体积份与研磨污泥的质量份之间是以ml:g作为基准；
(4)在加热温度为50～100℃条件下，向反应器通氮气5～10min后，将粉末颗粒A、溶液B、溶液C和溶液D按比例分别加入到所述反应器中，搅拌混合均匀配制成溶液E，然后保持温度不变，在150～500rpm转速条件下继续搅拌反应1～5h，搅拌过程中需持续通入氮气保护，生成物经磁铁分离后用去离子水以及无水乙醇洗涤，再在50～100℃条件下干燥8～24h，最后将干燥后的固体在室温条件进行研磨，获得80～200目的粉末颗粒，即本发明所述的Fe3O4@HCO复合吸附剂。
进一步地，上述技术方案所述复合吸附剂包括纳米Fe3O4、HCO和FeCe2O4，所述复合吸附剂的比表面积为150～300m2/g，所述吸附剂是以研磨污泥为骨架、以纳米Fe3O4、HCO(水合氧化铈)为多孔活性物质，所述活性物质负载在骨架表面。
进一步地，上述技术方案步骤(4)中所述溶液E是由质量比为1:2:2:10～1:10:10:30的粉末颗粒A、溶液B、溶液C和溶液D组成。
进一步地，上述技术方案步骤(1)中所述研磨污泥主要来源于视窗防护玻璃、触摸屏单体及触摸屏模等研磨过程中所产生的污泥，污泥中包含镧和铈的稀土氧化物、SiO2及Al2O3等成分。
本发明上述反应原理如下：
本发明将粉末颗粒A、溶液B、溶液C加入到以氨水构建的碱性溶液D中，在惰性气体保护、搅拌条件下Fe2+和Fe3+沉淀后得到纳米Fe3O4，生成的Fe3O4与粉末颗粒A中存在HCO在碱性条件下继续发生复合反应生成Fe3O4@HCO，其反应原理为：Fe3O4+HCO+OH-＝FeCe2O4+H2O。所述复合吸附剂由纳米Fe3O4、HCO和FeCe2O4等组成。
一种去除废水中Sb(Ⅲ)、Sb(Ⅴ)和As(Ⅲ)离子的复合吸附剂，所述吸附剂采用上述方法制备而成。
本发明的第二个目的在于提供上述方法制得的Fe3O4@HCO复合吸附剂的应用，所述吸附剂可用于去除废水或污水中的重金属离子。
进一步地，上述技术方案，所述重金属离子为Sb(Ⅲ)离子、Sb(Ⅴ)离子或As(Ⅲ)离子中的任一种或多种。
Fe3O4@HCO复合吸附剂应用于去除废水中重金属离子的方法，具体是将所述吸附剂加入到含重金属离子的废水中，室温震荡4～5h、然后静置0.5～4h，去除沉淀即可。
进一步地，上述技术方案，所述吸附剂与废水的用量比为2～12g：1L。
本发明上述所述的Fe3O4@HCO复合吸附剂在吸附使用后可再生，具体再生方法如下：
待Fe3O4@HCO复合吸附剂吸附结束后，将获得的沉淀物放入浓度为0.2～1.2mol/L的硫酸或盐酸溶液中，在20～60℃恒温震荡条件下连续震荡2～6h，然后静置沉淀，将所得沉淀物洗涤、干燥，得到再生的Fe3O4@HCO复合吸附剂。
进一步地，上述技术方案，所述洗涤具体是采用去离子水和无水乙醇交替洗涤方式。
与现有技术相比，本发明涉及的一种Fe3O4@HCO复合吸附剂的制备方法及其在吸附重金属离子中的应用具有如下有益效果：
(1)本发明主要利用研磨污泥作为吸附剂的主要原材料，有效提高了材料重复利用率，减少污染物排放并节约了能源符合可持续发展原则，符合国家环保战略要求。
(2)本发明通过Fe3O4复合研磨污泥后得到的吸附剂在除锑实验中效果明显，对Sb(Ⅲ)的去除率相对较高。
(3)本发明的一种Fe3O4@HCO复合吸附剂制备方法，所需要的设备简单，操作简单，有利于工业化生产和在实际中应用。
(4)通过本发明制备的Fe3O4@HCO复合吸附剂的再生条件简单，可以重复利用。
附图说明
图1为本发明Fe3O4@HCO复合吸附剂吸附Sb(Ⅲ)的整体过程图；
图2为本发明Fe3O4@HCO复合吸附剂吸附Sb(Ⅲ)可能存在的离子交换图以及机理图；
图3为本发明Fe3O4@HCO复合吸附剂的物相检索图；
图4为本发明Fe3O4@HCO复合吸附剂吸附Sb(Ⅲ)后的物相检索图；
图5为本发明Fe3O4@HCO复合吸附剂的物相定量分析图；
图6为本发明Fe3O4@HCO复合吸附剂吸附Sb(Ⅲ)后的物相定量分析图。
具体实施方式
下面对本发明的实施案例作详细说明。本实施案例在本发明技术方案的前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施案例。
根据本申请包含的信息，对于本领域技术人员来说可以轻而易举地对本发明的精确描述进行各种改变，而不会偏离所附权利要求的精神和范围。应该理解，本发明的范围不局限于所限定的过程、性质或组分，因为这些实施方案以及其他的描述仅仅是为了示意性说明本发明的特定方面。实际上，本领域或相关领域的技术人员明显能够对本发明实施方式做出的各种改变都涵盖在所附权利要求的范围内。
为了更好地理解本发明而不是限制本发明的范围，在本申请中所用的表示用量、百分比的所有数字、以及其他数值，在所有情况下都应理解为以词语“大约”所修饰。因此，除非特别说明，否则在说明书和所附权利要求书中所列出的数字参数都是近似值，其可能会根据试图获得的理想性质的不同而加以改变。各个数字参数至少应被看作是根据所报告的有效数字和通过常规的四舍五入方法而获得的。
实施例1
本实施例的一种Fe3O4@HCO复合吸附剂的制备方法，所述方法包括如下步骤：
(1)取100份重量的研磨污泥原料，经300℃干燥5h后，经破碎研磨，获得粒度为80～200目的粉末颗粒A。
(2)以FeSO4和纯水为原始材料，配置成质量比为1:8的溶液B；以FeCl3和纯水为原始材料，配置成质量比为1:4的溶液C；溶液B和溶液C中Fe2+和Fe3+的摩尔比为1:2，备用。
(3)利用纯水将浓氨水稀释配制500份体积的浓度为10％的氨水溶液D，备用。
(4)在加热温度为60℃条件下，三口烧瓶通氮5～10min后，将粉末颗粒A、溶液B、溶液C和溶液D按1:5:5:20的质量比配成混合溶液E于烧瓶中在300rpm转速下进行搅拌2h，搅拌过程中需要持续通入氮气保护，将生成的物质经磁铁分离后用去离子水以及无水乙醇洗涤，在80℃下干燥12h，将干燥后的固体在室温条件进行研磨，获得80～200目的粉末颗粒，即获得Fe3O4@HCO复合吸附剂。
实施例2
本实施例的一种Fe3O4@HCO复合吸附剂的制备方法，所述方法包括如下步骤：
(1)取100份重量的研磨污泥原料，经400℃干燥4h后，经破碎研磨，获得粒度为80～200目的粉末颗粒A，备用。
(2)以FeSO4和纯水为原始材料，配置成质量比为1:8的溶液B；以FeCl3和纯水为原始材料，配置成质量比为1:3.5的溶液C；溶液B和溶液C中Fe2+和Fe3+的摩尔比为1:2.5，备用。
(3)利用纯水将浓氨水稀释配制500份体积的浓度为7％的氨水溶液D，备用。
(4)在加热温度为60℃条件下，三口烧瓶通氮8min后，将粉末颗粒A、溶液B、溶液C和溶液D按1:5:5:25的质量比配成混合溶液E于烧瓶中在300rpm转速下进行搅拌2.5h，搅拌过程中需要持续通入氮气保护，将生成的物质经磁铁分离后用去离子水以及无水乙醇洗涤，在80℃下干燥12h，将干燥后的固体在室温条件进行研磨，获得80～200目的粉末颗粒，即获得Fe3O4@HCO复合吸附剂。
实施例3
本实施例的一种Fe3O4@HCO复合吸附剂的制备方法，所述方法包括如下步骤：
(1)取100份重量的研磨污泥原料，经400℃干燥4h后，经破碎研磨，获得粒度为100目的粉末颗粒A，备用。
(2)以FeSO4和纯水为原始材料，配置成质量比为1:7.5的溶液B；以FeCl3和纯水为原始材料，配置成质量比为1:4的溶液C；溶液B和溶液C中Fe2+和Fe3+的摩尔比为1:1.5，备用。
(3)利用纯水将浓氨水稀释配制500份体积的浓度为10％的氨水溶液D，备用。
(4)在加热温度为60℃条件下，三口烧瓶通氮5～10min后，将粉末颗粒A、溶液B、溶液C和溶液D按1:5:5:20的质量比配成混合溶液E于烧瓶中在300rpm转速下进行搅拌2h，搅拌过程中需要持续通入氮气保护，将生成的物质经磁铁分离后用去离子水以及无水乙醇洗涤，在85℃下干燥10h，将干燥后的固体在室温条件进行研磨，获得80～200目的粉末颗粒，即获得Fe3O4@HCO复合吸附剂。
应用实施例1
将上述实施例1制得的Fe3O4@HCO复合吸附剂应用于去除水体中的Sb(Ⅲ)离子，具体方法如下：
(i)配制浓度为20mg/L的Sb(Ⅲ)离子水溶液，置于250ml锥形瓶中，并利用1mol/L的盐酸溶液和1mol/L的氢氧化钠溶液调节水溶液的pH值为5；
(ii)向步骤(i)水溶液中加入所述Fe3O4@HCO复合吸附剂，使吸附剂与水溶液的质量体积比为4g/L，同时将锥形瓶置于恒温震荡箱中充分震荡(在25℃条件下以150rpm的速度震荡4h)，通过Fe3O4@HCO复合吸附剂的吸附作用从而使水环境中的Sb(Ⅲ)离子浓度下降，震荡结束后，静置4h，通过沉降作用使水中Fe3O4@HCO复合吸附剂及吸附物沉降到底部，最后去除沉淀，测试上清液中Sb(Ⅲ)离子浓度。
测试结果表明，处理后的水体中Sb(Ⅲ)离子的浓度为1.7mg/L，经计算得出，Sb(Ⅲ)离子的去除率为91.5％，参见表1结果。
本实施例还提供了上述吸附剂的再生方法，所述方法包括如下步骤：
将上述步骤(ii)获得的沉淀物放入浓度为1mol/L的硫酸或盐酸溶液中在30℃恒温震荡条件下连续震荡4h，然后静置沉淀，将所得沉淀物采用去离子水和无水乙醇洗涤后干燥，得到再生的Fe3O4@HCO复合吸附剂，备用。
将上述再生的Fe3O4@HCO复合吸附剂继续用于去除废水中的Sb(Ⅲ)离子，重复步骤(i)和(iii)步骤3次。测试结果表明，吸附再生解吸处理3次后，复合吸附剂对Sb(Ⅲ)离子的去除率为82.5％，参见表1结果。
应用实施例2
将上述实施例2制得的Fe3O4@HCO复合吸附剂应用于同时去除水体中的Sb(Ⅲ)、Sb(Ⅴ)离子，具体方法如下：
(i)配制Sb(Ⅲ)离子、Sb(Ⅴ)离子浓度均为10mg/L的水溶液，置于250ml锥形瓶中，并利用1mol/L的盐酸溶液和1mol/L的氢氧化钠溶液调节水溶液的pH值为5；
(ii)向步骤(i)水溶液中加入所述Fe3O4@HCO复合吸附剂，使吸附剂与水溶液的质量体积比为4g/L，同时将锥形瓶置于恒温震荡箱中充分震荡(在25℃条件下以150rpm的速度震荡4h)，通过Fe3O4@HCO复合吸附剂的吸附作用从而使水环境中的Sb(Ⅲ)离子、Sb(Ⅴ)离子浓度下降，震荡结束后，静置2h，通过沉降作用使水中Fe3O4@HCO复合吸附剂及吸附物沉降到底部，最后去除沉淀，分别测试上清液中Sb(Ⅲ)离子、Sb(Ⅴ)离子浓度。
测试结果表明，处理后的水体中Sb(Ⅲ)离子的浓度为0.56mg/L，Sb(Ⅴ)离子的浓度为0.83mg/L，经计算得出，Sb(Ⅲ)离子的去除率为94.40％，Sb(Ⅴ)离子的去除率为91.70％，参见表1结果。
本实施例还提供了上述吸附剂的再生方法，所述方法包括如下步骤：
将上述步骤(ii)获得的沉淀物放入浓度为1mol/L的硫酸或盐酸溶液中在30℃恒温震荡条件下连续震荡4h，然后静置沉淀，将所得沉淀物采用去离子水和无水乙醇洗涤后干燥，得到再生的Fe3O4@HCO复合吸附剂，备用。
将上述再生的Fe3O4@HCO复合吸附剂继续用于去除水体中的Sb(Ⅲ)离子、Sb(Ⅴ)离子，重复步骤(i)和(iii)步骤3次。测试结果表明，吸附再生解吸处理3次后，复合吸附剂对Sb(Ⅲ)离子的去除率为86.7％，对Sb(Ⅴ)离子的去除率为83.3％，参见表1结果。
应用实施例3
将上述实施例3制得的Fe3O4@HCO复合吸附剂应用于同时去除水体中的Sb(Ⅲ)、As(Ⅲ)离子，具体方法如下：
(i)配制Sb(Ⅲ)离子、As(Ⅲ)离子浓度分别为15mg/L、5mg/L的水溶液，置于250ml锥形瓶中，并利用1mol/L的盐酸溶液和1mol/L的氢氧化钠溶液调节水溶液的pH值为5；
(ii)向步骤(i)水溶液中加入所述Fe3O4@HCO复合吸附剂，使吸附剂与水溶液的质量体积比为5g/L，同时将锥形瓶置于恒温震荡箱中充分震荡(在25℃条件下以150rpm的速度震荡4h)，通过Fe3O4@HCO复合吸附剂的吸附作用从而使水环境中的Sb(Ⅲ)离子、As(Ⅲ)离子浓度下降，震荡结束后，静置0.5h，通过沉降作用使水中Fe3O4@HCO复合吸附剂及吸附物沉降到底部，最后去除沉淀，分别测试上清液中Sb(Ⅲ)离子、As(Ⅲ)离子浓度。
测试结果表明，处理后的水体中Sb(Ⅲ)离子的浓度为0.65mg/L，As(Ⅲ)离子的浓度为0.31mg/L，经计算得出，Sb(Ⅲ)离子的去除率为95.67％，As(Ⅲ)离子的去除率为93.80％，参见表1结果。
本实施例还提供了上述吸附剂的再生方法，所述方法包括如下步骤：
将上述步骤(ii)获得的沉淀物放入浓度为0.8mol/L的硫酸或盐酸溶液中在30℃恒温震荡条件下连续震荡5h，然后静置沉淀，将所得沉淀物采用去离子水和无水乙醇洗涤后干燥，得到再生的Fe3O4@HCO复合吸附剂，备用。
将上述再生的Fe3O4@HCO复合吸附剂继续用于去除水体中的Sb(Ⅲ)离子和As(Ⅲ)离子，重复步骤(i)和(iii)步骤3次。测试结果表明，吸附再生解吸处理3次后，复合吸附剂对Sb(Ⅲ)离子的去除率为87.1％，对As(Ⅲ)离子的去除率为86.2％，参见表1结果。
表1本发明应用实施例1～应用实施例3相关处理参数及处理结果对比表
本发明Fe3O4@HCO复合吸附剂的原理是：Fe3O4又被称为磁性氧化铁，是一种性质优良的废水吸附剂，具有吸附过程简单、易于与污水分离并回收等优点。研磨污泥中由于含有Ce的水合氧化物对于酸根阴离子有良好的吸附能力，具有制备成高效吸附净水材料的良好潜能。因此可以通过Fe3O4复合研磨污泥成为一种新型的吸附剂，达到变废为宝的效果。
本发明Sb(Ⅲ)在Fe3O4@HCO复合吸附剂作用下的吸附机理分析：
通过对Fe3O4@HCO复合吸附剂和经过吸附Sb(Ⅲ)后剩余沉淀物进行X射线衍射(XRD)，分析其衍射图谱，得到Fe3O4@HCO复合吸附剂和经过吸附后剩余沉淀物的部分成分。图2显示了在本次研究条件下Fe3O4@HCO复合吸附剂吸附Sb(Ⅲ)过程中可能存在的离子交换。
四氧化三铁是重要的除锑吸附剂，对Sb(Ⅲ)和Sb(Ⅴ)离子的吸附机制包括扩散、吸附及表面沉淀作用，对锑的吸附过程主要包括专性吸附和共沉淀两种。研究发现锑酸盐可以通过内部球面综合体及其他球面综合体吸附到氧化铁上，与吸附剂上铁配位的阴离子发生如下交换反应：
X≡Fe-L+Sb(Ⅲ)＝X≡Fe-Sb(Ⅲ)+Ln- (1)
式中：X为载体，本体系中为研磨污泥；L为吸附中心配位的阴离子如OH-阴离子；Sb(Ⅲ)为亚锑酸盐，可以和吸附中心配位阴离子发生上述的离子交换作用，从而达到吸附去除作用。研究认为砷酸根、亚砷酸根阴离子可以优先与铁八面体的A型羟基发生上述配位体交换反应，形成单齿单核、单齿双核或双齿双核配位体。由于元素Sb与As属于同一主族，所以Sb(Ⅲ)形成的亚锑酸阴离子与亚砷酸根阴离子有相似的化学性质。Mittal研究认为Sb(OH)3 0会与Fe3O4的表面羟基发生如图2(a)所示的离子交换。
分析Fe3O4@HCO复合吸附剂衍射图谱得，在复合吸附剂中存在化合物FeCe2O4。同时分析Fe3O4和HCO分子结构，由此可以推测在复合吸附剂制备的过程中存在Fe3O4与HCO如图2(b)所示的离子交换反应，其反应式为：
Fe3O4+HCO+OH-＝FeCe2O4+H2O (2)
图2所示也显示了Fe3O4@HCO复合吸附剂吸附Sb(Ⅲ)机理图，Fe3O4与HCO在碱性条件下发生图2(b)中的离子交换反应生成FeCe2O4，进行吸附试验时，FeCe2O4在水溶液中水解，在相界面与水溶液之间发生电子、离子转移，形成双电子层结构，并且原位生成高比表面积的无定型水合铁氧化物，Sb(Ⅲ)在铁氧化膜上发生配位体交换与吸附作用。
经测试，HCO在水溶液中的表面零点电荷约为6.7，在pH<6.7时，HCO带正电，pH>6.7时则带负电。HCO是一种水合金属氧化物，根据水合金属氧化物在水体中吸附阴离子的主要机理是阴离子配位体的交换，分析吸附后剩余沉淀物衍射图谱得，在剩余沉淀物中存在化合物CeSbO3，可以推测Fe3O4@HCO复合吸附剂吸附Sb(Ⅲ)的反应机理如图2(c)所示，其反应式为：
HCO+H3SbO3→CeSbO3+H2O (3)
综上，Fe3O4@HCO复合吸附剂吸附Sb(Ⅲ)的机理主要是碱性条件下Fe3O4与HCO生成的FeCe2O4水解原位产生无定形水合氧化铁，以及Fe3O4@HCO复合吸附剂中存在的Fe3O4和HCO与Sb(Ⅲ)发生协同吸附作用。

Claims (10)

1.一种Fe3O4@HCO复合吸附剂的制备方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：
(1)取100质量份的研磨污泥原料，在100～500℃条件下干燥2～8h后，破碎研磨，获得粒度为80～200目的粉末颗粒A，备用；
(2)以FeSO4和纯水为原料，配制质量比为1:5～1:10的溶液B；然后以FeCl3和纯水为原料，配制质量比为1:3～1:5的溶液C；其中：溶液B和溶液C中Fe2+和Fe3+的摩尔比为1:1～1:3，备用；
(3)利用纯水将浓氨水稀释，配制500体积份的浓度为5％～15vol％的氨水溶液D，备用；其中：氨水的体积份与研磨污泥的质量份之间是以ml:g作为基准；
(4)在加热温度为50～100℃条件下，向反应器通氮气5～10min后，将粉末颗粒A、溶液B、溶液C和溶液D按比例分别加入到所述反应器中，搅拌混合均匀配制成溶液E，然后保持温度不变，在150～500rpm转速条件下继续搅拌反应1～5h，搅拌过程中需持续通入氮气保护，生成物经磁铁分离后用去离子水以及无水乙醇洗涤，再在50～100℃条件下干燥8～24h，最后将干燥后的固体在室温条件进行研磨，获得80～200目的粉末颗粒，即本发明所述的Fe3O4@HCO复合吸附剂。
2.根据权利要求1所述的Fe3O4@HCO复合吸附剂的制备方法，其特征在于：所述复合吸附剂包括纳米Fe3O4、HCO和FeCe2O4，所述复合吸附剂的比表面积为150～300m2/g；所述吸附剂是以研磨污泥为骨架、以纳米Fe3O4、HCO为多孔活性物质，所述活性物质负载在骨架表面。
3.根据权利要求1所述的Fe3O4@HCO复合吸附剂的制备方法，其特征在于：步骤(4)中所述溶液E是由质量比为1:2:2:10～1:10:10:30的粉末颗粒A、溶液B、溶液C和溶液D组成。
4.根据权利要求1所述的Fe3O4@HCO复合吸附剂的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述研磨污泥主要来源于视窗防护玻璃、触摸屏单体及触摸屏模研磨过程中所产生的污泥，污泥中包含镧和铈的稀土氧化物、SiO2及Al2O3成分。
5.一种去除废水中Sb(Ⅲ)、Sb(Ⅴ)和As(Ⅲ)离子的复合吸附剂，其特征在于：所述吸附剂采用权利要求1～4任一项方法制备而成。
6.权利要求1～4任一项方法制得的Fe3O4@HCO复合吸附剂的应用，其特征在于：所述吸附剂可用于去除废水或污水中的重金属离子。
7.根据权利要求6所述的Fe3O4@HCO复合吸附剂的应用，其特征在于：所述重金属离子为Sb(Ⅲ)离子、Sb(Ⅴ)离子或As(Ⅲ)离子中的任一种或多种。
8.权利要求1～4任一项方法制得的Fe3O4@HCO复合吸附剂应用于去除废水中重金属离子的方法，其特征在于：将所述吸附剂加入到含重金属离子的废水中，室温震荡4～5h、然后静置0.5～4h，去除沉淀即可。
9.根据权利要求8所述的Fe3O4@HCO复合吸附剂应用于去除废水中重金属离子的方法，其特征在于：所述吸附剂与废水的用量比为2～12g：1L。
10.权利要求1～4任一项方法制得的Fe3O4@HCO复合吸附剂的再生方法，其特征在于：所述再生方法具体为：待Fe3O4@HCO复合吸附剂吸附结束后，将获得的沉淀物放入浓度为0.2～1.2mol/L的硫酸或盐酸溶液中，在20～60℃恒温震荡条件下连续震荡2～6h，然后静置沉淀，将所得沉淀物洗涤、干燥，得到再生的Fe3O4@HCO复合吸附剂。
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