[發明專利]一種利用負載Ce4+

有效

• 申請號: 201610892285.3
• 申請日: 2016-10-12
• 公開（公告）號: CN107930598B
• 公開（公告）日: 2020-09-18
• 發明（設計）人: 唐雙凌;陳斌;趙祎舒;陳鴻生;朱福寧
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: B01J20/26
• 分類號: B01J20/26;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/14
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 劉海霞;朱顯國

本發明公開了一種利用負載Ce⁴⁺的脲醛樹脂富去除氟離子的方法，利用吸附劑對水中氟離子的選擇性吸附性能進行氟離子的去除。本發明以負載Ce⁴⁺的脲醛樹脂為吸附劑，采用恒溫振蕩方法對含氟離子溶液中的氟離子進行吸附。負載Ce⁴⁺的脲醛樹脂原材料便宜易得，制備方法簡單，對氟離子有高選擇性，利用負載Ce⁴⁺的脲醛樹脂吸附處理水體中的氟離子，能滿足工業廢水排放的要求，尤其是中低濃度含氟廢水的去除需求，同時吸附劑再生性能優異，具有廣闊的應用前景。

技術領域

本發明屬于環保處理技術領域，具體涉及一種利用負載Ce⁴⁺的脲醛樹脂去除氟離子的方法。

背景技術

核能作為一類清潔、高效的能源，近年來獲得了廣泛的關注和快速發展。核工業中，在核燃料循環的鈾轉化、鈾濃縮和核燃料元件生產環節中，會產生一定數量的含氟廢液。因此，需對核工業中產生的含氟廢液進行處理，滿足排放標準。

現階段對于核工業中的含氟廢液的處理方法多采用石灰乳沉淀法，該法可將高濃度含氟廢液處理至30mg/L左右，但離工業排放標準（10mg/L）還有一定距離。中低濃度的含氟廢水處理一般采用吸附法、反滲透法、離子交換法、電滲析法和膜過濾法等。國內外對于吸附法吸附氟離子的研究廣泛，Dilip Thakre等人將鑭負載于殼聚糖，得到最大吸附容量為4.7mg/g的含鑭吸附劑，用鹽酸再生后，其再生率在80%以上（Dilip Thakre, et al.Synthesis of La-incorporated chitosan beads for fluoride removal from water[J]. Journal of Fluorine Chemistry, 2010, 131: 373–377）。Dhiman Santra等將鈰負載于纖維素上，該材料采用NaOH溶液可將吸附后的吸附劑進行再生，但再生2~3次后，其再生率較差（Dhiman Santra, et al. Taguchi design and equilibrium modeling forfluoride adsorption oncerium loaded cellulose nanocomposite bead[J].Carbohydrate Polymers, 2014, 111: 813–821）。李永富等以乙二醇二縮水甘油醚(EGDE)交聯殼聚糖，同時以La³⁺為螯合劑改性交聯后的殼聚糖，得到的新型吸附劑對含氟廢水的去除率可達90%，其吸附容量可到25.7mg/L（李永富等. 負載鑭的EGDE 交聯殼聚糖微球對氟離子的吸附平衡與吸附動力學[J]. 中國海洋大學學報, 2012, 42(6): 34-39）。綜上所述，現有的含氟廢水吸附處理方法仍存在吸附容量較低和/或再生性較差的問題，因此，尋找一種同時滿足吸附容量高和再生性良好的吸附方法具有十分重要的意義。

發明內容

本發明的目的在于提供一種吸附容量高和再生性良好的利用負載Ce⁴⁺的脲醛樹脂去除氟離子的方法，所述方法以Ce⁴⁺和脲醛樹脂為原料，通過螯合反應制備負載Ce⁴⁺的脲醛樹脂（Ce-UF），以合成的Ce-UF為吸附劑吸附氟離子。該吸附方法簡單，制備成本低，吸附效果較好，可以滿足核工業含氟廢水的處理，尤其是經過預處理后的中低濃度含氟廢水的處理達標排放。

實現本發明目的的技術解決方案為：

一種利用負載Ce⁴⁺的脲醛樹脂去除氟離子的方法，具體步驟如下：在恒溫振蕩條件下，將負載Ce⁴⁺的脲醛樹脂加入含氟離子溶液中進行吸附，所述的含氟離子溶液的初始pH值為3.0~10.0，吸附時間為5~120min，吸附溫度為15~35℃，其中，所述的負載Ce⁴⁺的脲醛樹脂為將Ce⁴⁺和脲醛樹脂按質量體積比為0.05:1混合，25℃下恒溫震蕩8~24h，過濾，干燥，研磨過篩后制得。