[發(fā)明專利]利用硅酸鹽水泥為原料制備除氟劑的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310129932.1
• 申請(qǐng)日: 2013-04-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103170303A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-06-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張煥禎;湯宣林;劉明柱
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京中地泓科環(huán)境科技有限公司
• 主分類號(hào): B01J20/10
• 分類號(hào): B01J20/10;B01J20/30;C02F1/28;C02F1/58
• 代理公司: 北京凱特來(lái)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11260
• 代理人: 鄭立明;趙鎮(zhèn)勇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種制備除氟劑的方法，尤其涉及一種利用硅酸鹽水泥為原料制備除氟劑的方法。

背景技術(shù)

氟是人體必需的微量元素之一，適量的氟可促進(jìn)牙齒與骨骼的鈣化。如果人長(zhǎng)期飲用含氟量低于0.5mg/L的水，致使人體攝入的氟量過(guò)低，就會(huì)導(dǎo)致氟在牙釉質(zhì)上的沉積物減少，齲齒發(fā)病率增加；相反，若長(zhǎng)期飲用含氟量高于1.5mg/L的水則會(huì)造成氟斑牙或氟骨癥，發(fā)生慢性氟中毒。

高氟水在我國(guó)分布十分廣泛，遍及全國(guó)27個(gè)省、市和自治區(qū)，華北、西北較嚴(yán)重。許多典型氟病點(diǎn)發(fā)病率相當(dāng)高，比如說(shuō)，河北陽(yáng)原縣，氟骨癥發(fā)病率達(dá)54.2%，斑齒發(fā)病率更是達(dá)到了84.4%，山東省昌灘地區(qū)，患有氟骨癥和氟斑牙的比例占到了99.0%。

目前，降氟處理主要有混凝沉淀、電化學(xué)、吸附法。混凝沉淀易產(chǎn)生二次污染，電化學(xué)工藝復(fù)雜，操作難度大，成本高，都限制了它們的廣泛使用。吸附法以其經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、工藝流程簡(jiǎn)單、運(yùn)行穩(wěn)定可靠等優(yōu)勢(shì)，特別適合于含氟水的處理。吸附法除氟關(guān)鍵在于吸附劑，目前還沒(méi)有一種價(jià)格低廉、方便獲取、性質(zhì)穩(wěn)定、吸附容量高以及無(wú)二次污染的吸附劑。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種原料易取、成本低廉、效果穩(wěn)定的利用硅酸鹽水泥為原料制備除氟劑的方法。

本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明的利用硅酸鹽水泥為原料制備除氟劑的方法，包括步驟：

A、將硅酸鹽水泥、二水氯化鈣、去離子水按照質(zhì)量比100:2.5:25～35混合，充分?jǐn)嚢杌靹颍渲贸伤酀{，在室溫下至少放置15天，然后用破碎機(jī)將硬化水泥塊進(jìn)行破碎，篩選粒徑為1～2mm的水泥顆粒；

B、配置0.1mol/L的十八水硫酸鋁溶液，按照十八水硫酸鋁溶液與水泥顆粒比10:1（毫升/克）混合，在70～80℃下充分?jǐn)嚢杌靹颍⒊掷m(xù)6～8h；

C、將改性后材料用去離子水沖洗5～8次，在50℃下烘干。

由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實(shí)施例提供的利用硅酸鹽水泥為原料制備除氟劑的方法，由于首先將硅酸鹽水泥和二水氯化鈣以及去離子水按照質(zhì)量比100:2.5:25～35混合，充分?jǐn)嚢杌靹颍渲贸伤酀{，在室溫下至少放置15天，然后用破碎機(jī)將硬化水泥塊進(jìn)行破碎，篩選粒徑為1～2mm的水泥顆粒；然后配置0.1mol/L的十八水硫酸鋁溶液，按照十八水硫酸鋁溶液與水泥顆粒比10:1（毫升/克）混合，在70～80℃下充分?jǐn)嚢杌靹颍⒊掷m(xù)6～8h；之后將改性后材料用去離子水沖洗5～8次，在50℃下烘干。原料易取、成本低廉、效果穩(wěn)定。

具體實(shí)施方式

下面將對(duì)本發(fā)明實(shí)施例作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。

本發(fā)明的利用硅酸鹽水泥為原料制備除氟劑的方法，其較佳的具體實(shí)施方式包括步驟：

A、將硅酸鹽水泥和二水氯化鈣以及去離子水按照質(zhì)量比100:2.5:25～35混合，充分?jǐn)嚢杌靹颍渲贸伤酀{，在室溫下至少放置15天，可確保水泥的充分硬化，然后用破碎機(jī)將硬化水泥塊進(jìn)行破碎，篩選粒徑為1～2mm的水泥顆粒；

B、配置0.1mol/L的十八水硫酸鋁溶液，濃度過(guò)高過(guò)低都會(huì)降低氟的去除能力。按照十八水硫酸鋁溶液與水泥顆粒比10:1（毫升/克）混合，在70～80℃下充分?jǐn)嚢杌靹颍⒊掷m(xù)6～8h；

C、將改性后材料用去離子水沖洗5～8次，在50℃下烘干。

所述步驟A中，硅酸鹽水泥、二水氯化鈣、去離子水的質(zhì)量比為100:2.5:30。適量的二水氯化鈣主要是加速水泥硬化，使其性質(zhì)穩(wěn)定。

所述步驟B中，混勻的溫度為75℃。

本發(fā)明的利用硅酸鹽水泥為原料制備除氟劑的方法，充分利用建筑材料水泥來(lái)源廣泛，硬化后性質(zhì)穩(wěn)定，以及其本身含有氧化鈣，氧化鋁等對(duì)氟的去除較好的氧化物的特點(diǎn)，以其為骨架，用十八水硫酸鋁就行改性，制備除氟劑。原料易取、成本低廉、效果穩(wěn)定。硅酸鹽水泥可以采用河北燕新建材有限公司的早強(qiáng)型復(fù)合硅酸鹽水泥，也可以選用其它的水泥。

實(shí)驗(yàn)表明：本發(fā)明除氟劑具有效果穩(wěn)定、成本低、無(wú)污染、顆粒性、性質(zhì)穩(wěn)定等特點(diǎn)，而且除氟劑性能易恢復(fù)，制備工藝簡(jiǎn)單。因此，本發(fā)明具有極高的應(yīng)用價(jià)值。當(dāng)氟離子（氟化鈉人為配置）濃度為10mg/L，吸附劑用量6g/L時(shí)，氟離子去除率可達(dá)92%以上。用0.1mol/L的氫氧化鈉溶液和0.1mol/L的十八水硫酸鋁溶液對(duì)吸附劑進(jìn)行再生，能恢復(fù)除氟能力。

實(shí)施例1：鋁改性水泥顆粒的制備：