[發明專利]凹凸棒土負載羥基磷灰石復合除氟濾球的生產方法

有效

• 申請號: 201110311033.4
• 申請日: 2011-10-14
• 公開（公告）號: CN102502907A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 馮莉;劉澤山
• 申請（專利權）人: 江蘇永冠給排水設備有限公司;中國礦業大學
• 主分類號: C02F1/28
• 分類號: C02F1/28;C02F1/42
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 唐惠芬

技術領域

本發明涉及一種復合除氟濾球的生產方法，尤其是一種適用于去除飲用水中超標氟的凹凸棒土負載羥基磷灰石復合除氟濾球的生產方法。

背景技術

氟是地球表面分布最廣的元素之一，一般認為，微量的氟有利于骨骼的堅固性，但過量的氟對人體有毒。由于人體對飲用水中的氟吸收率高達90％，因此體內的氟主要來自飲用水。飲用高氟水造成的氟中毒是涉及世界范圍的地方病，輕者引起氟斑牙，重者會引起氟骨癥。世界衛生組織規定飲用水中氟的含量不超過1.5mg/L。由于高氟水主要分布在環境惡劣、地形復雜、缺水少電、交通不便、經濟落后、收入不高的農村、牧區，因此盡管飲用水除氟技術發展很快，但吸附法仍然是目前國內外最常用的飲用水除氟方法。除氟吸附劑品種較多，如沸石、粘土、活性炭、活性氧化鋁和骨碳等，但考慮到再生方法的難易、成本和除氟容量，許多吸附劑并未得到實際應用。

凹凸棒土是一種含水鎂鋁硅酸鹽鈉晶體礦物，由于具有獨特的晶體結構而具有一定的吸附性能，但單一使用凹凸棒土作為吸附劑，其吸附性能和吸附效果具有一定的局限性。羥基磷灰石作為飲用水處理的功能材料，具有良好的離子交換和吸附性能，并且安全、無毒副作用，不僅可以除去飲用水中過量氟，還可以除去水中其他有害元素。目前在羥基磷灰石除氟劑的研究中，羥基磷灰石粉體研究的相對較多，如發明專利號為200610029366.7公開了一種經改進的羥基磷灰石粉體的制備方法，這種羥基磷灰石粉體在除氟過程中易板結，水流動阻力大，不利于除氟劑的再生。發明專利號為201010264616.1公開了一種飲用水除氟濾料的生產方法，這種除氟濾料為多孔球形羥基磷灰石，具有除氟容量高、再生易、出水流暢等優點。其中羥基磷灰石粉體采用廉價原料、利用沉淀法合成，生產工藝簡單易控制、設備投資低，有利于大規模工業生產和推廣應用。但是在這種生產方法中鈣磷比和pH值的控制，是生產羥基磷灰石純品的關鍵，若控制不好，產品中易混雜磷酸氫鈣、磷酸二氫鈣、磷酸鈣等副產品，影響產品的除氟容量。

發明內容

技術問題：本發明的目的是克服已有技術中的不足之處，提供一種制備工藝簡單、易控制、除氟濾球容量高、純度高的凹凸棒土負載羥基磷灰石除氟濾球的生產方法。

技術方案：本發明的凹凸棒土負載羥基磷灰石復合除氟濾球的生產方法：

a、凹凸棒土負載羥基磷灰石粉體的制備：

（1）采用工業級的氫氧化鈣、磷酸、醋酸和凹凸棒土為原料；

（2）在反應釜中加入反應釜容量50%的水，升溫至75-80℃；

（3）在反應釜中加入一定量的醋酸，攪拌均勻，一定量的醋酸與水的質量百分比為0.2～0.4%；

（4）稱取占水質量25%的氫氧化鈣，加入到反應釜中，攪拌3~5分鐘；

（5）稱取氫氧化鈣質量80～88%的磷酸，將磷酸加入到3倍于磷酸體積的水中配成磷酸溶液；

（6）將磷酸溶液滴加到反應釜中，滴加速度為10-15kg/min；

（7）在75-80℃溫度下反應2.5小時；

（8）加入氫氧化鈣質量50-60%的凹凸棒土，攪拌均勻，在75-80℃溫度下反應1小時；

（9）取出產物，進行脫水、洗滌、干燥、粉碎，得到凹凸棒土負載羥基磷灰石粉體；

b、凹凸棒土負載羥基磷灰石除氟濾球的制備：

（1）將凹凸棒土負載羥基磷灰石粉體放入成球機中，噴灑質量百分比為1～1.5%的羧甲基纖維素鈉或羥乙基纖維素粘合劑，將粉體制成直徑為0.5～1.5mm的小球；

（2）取出小球，在350-450°C下干燥定型，即得到直徑為0.5-1.5mm的凹凸棒土負載羥基磷灰石復合除氟濾球。

有益效果：本發明采用廉價氫氧化鈣、磷酸、醋酸和凹凸棒土為原料，合成凹凸棒土負載羥基磷灰石球，其中醋酸起到調控氫氧化鈣的溶解度，控制溶液中的鈣磷比和pH值的作用，以保證產品的純度和除氟容量；凹凸棒土與羥基磷灰石復合，降低了成本，有利于成球，同時對羥基磷灰石除氟起到增效作用。本發明具有原料廉價易得、制備工藝簡單、易控制、除氟濾球容量高、再生易、壽命長、出水流暢阻力小，易于大規模工業生產和推廣應用。主要具有以下優點：

1、產品的除氟容量高，與已有技術相比，產品的除氟容量提高25%；

2、產品的產率和純度高，降低了產品的總成本；

3、生產工藝簡單易控，有利于大規模生產和推廣利用。?

具體實施方式

以一噸反應釜為例，工業級氫氧化鈣含量92%,磷酸含量85%，醋酸含量為100%。

實施例1：