一、什么是金属基纳米材料

三维尺度中至少有一维处于1～100nm范围、与常规尺度材料的物理化学效应呈现出显著差异和特性、并以零价金属或金属氧化物为主要成分的材料。

应用场景举例：贵金属回收、重金属和类重金属废水处理、污染场地修复、催化高级氧化、金属燃料、粉末冶金、农作物增产提质、吸波屏蔽等领域。

二、金属基纳米材料的优势

1) 传统金属基纳米材料产业化应用的难点

a) 材料制备和使用成本与传统材料相比过高，严重影响规模化应用

b) 针对不同应用场景需要对材料进行特殊改性，未改性或改性不佳的纳米材料无法充分发挥其优于传统材料的功能

c) 应用时需要完善的配套方案和设备，但针对专用配套设备的研发较少，往往只停留在机理和小试

2) 金属基纳米材料研发进展

a) 大幅降低材料制备成本至可规模化应用的量级

通过独创的物理化学制备技术，将金属基纳米材料的量产成本大幅度降低。如铁基纳米材料可由每公斤千元级别降至每公斤百元级别。

b) 针对专项应用领域的特异性改性，形成完善的产品系

针对目前常见的应用领域和使用环境，基于待回收或待处理标的物种类、浓度特点、其他干扰物影响等因素，已对纳米材料基质进行筛选并进行特殊改性优化，形成了三大产品系：

“贵金属回收”产品系

① nFe-A —— 常规贵金属回收

② nAl-Sp —— 特殊形态贵金属回收

“重金属废水处理”产品系

① nFe-L——常规重金属废水处理

② nFe-B、nFe-S——特殊重金属废水处理

③ nCa-F——含氟废水处理

“银”产品系

① nAg-Sl——光伏

目前nFe-A、nFe-L、nFe-S等已规模化生产，并在常规贵金属回收(如金、银、铂、钯、铑)、常规重金属废水处理、特殊重金属废水处理(如铊)领域有较多规模化应用。以重金属废水处理领域为例，金属基纳米材料可高效去除废水中的汞、铬、镉、铅、铜、铊、镍、锑等多种重金属污染物和砷等多种类重金属污染物，将重金属浓度从g/L或mg/L的级别处理至远低于排放标准，且材料兼具投加量少、特异性强、抗高pH环境、抗COD/氮/磷/络合剂等干扰的性能，并具备同时去除多种复杂重金属的性能;

此外，针对不同客户需求和特点的水质，还可对纳米材料进行特异化改性进一步提升去除效果；除性能提升外，还可通过反应器设计让纳米材料一次投加可循环多次使用，使药剂综合使用成本普遍低于传统重金属去除方法；反应后的重金属吸附在材料表面，污泥产量低，在外加磁场下可随材料快速从液相分离，分离后也可进一步进行回收处理。

c) 纳米材料应用成套设备的解决方案

针对不同应用环境的需求(如贵金属回收、水处理等)，已开展了研发工作，并投产了专用的标准化成套设备，根据不同的需求可进行定制化设计和生产，进一步提升纳米铁材料的使用效率、降低成本。

三、应用案例

1) 电镀行业铜、金等贵金属回收应用——江苏某电子集团中试案例

该技术前期通过自主研发制作的小型“反应-分离-回用”式贵金属回收反应器，利用铁基纳米材料对某电镀废水进行了铜和金的回收试验，累计处理废水80吨，获得含有25%铜和41克金/吨的富矿。

2) 冶金行业复杂多金属废水处理及贵金属回收应用——江西某有色冶炼企业工程案例

在江西开展了全球首个纳米材料(nFe-A)深度处理含砷废水的工程化应用，同时回收了水中金、银、铜等多种贵金属。项目自2011年验收并稳定运行至今，已累计处理废水150万吨，累计获得3000吨的极富金矿(实测最高品味达到300g/吨)，为企业额外创收1亿元以上产值。

工程现场实景

反应器动态效果图

3) 锂电行业剧毒重金属铊深度处理应用——江西某云母提锂企业工程案例

自主开发的nFe-S系纳米材料已通过小试、中试验证，并成功应用于江西某碳酸锂生产企业含铊废水处理，处理规模100吨/天，铊浓度从原水的1000～5000ppb降至2ppb以下，目前该系统运行平稳，出水稳定达标，与企业原有工艺相比，吨水药剂成本低，污泥产量少，为企业降本增效提供了有效解决方案。

改性金属基纳米材料

针对特殊废水的中试成套设备

某工程应用现场

该技术成果已在含贵金属废水的治理及回收利用上实现了工程化应用，取得了良好的生态效益和经济效益，成为废水治理新的技术方向，同时也可应用于污染场地修复、催化高级氧化、金属燃料、粉末冶金、农作物增产提质、吸波屏蔽等领域，欢迎质询合作！