[發明專利]一種復合改性除氟吸附劑的制備方法

在審

• 申請號: 201710265297.8
• 申請日: 2017-04-21
• 公開（公告）號: CN107096492A
• 公開（公告）日: 2017-08-29
• 發明（設計）人: 龍海燕;薛洋;楊陽
• 申請（專利權）人: 常州思宇環保材料科技有限公司
• 主分類號: B01J20/08
• 分類號: B01J20/08;B01J20/28;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/14
• 代理公司: 北京風雅頌專利代理有限公司11403
• 代理人: 馬驍

技術領域

本發明屬于水處理技術領域，具體涉及一種復合改性除氟吸附劑的制備方法。

背景技術

自然界的氟都是化合態，主要有：螢石、氟磷灰石、冰晶石等。他們都是重要的化工原料，廣泛應用于煉鋁、磷肥、鋼鐵、有機合成化工、電子工業、原子能工業以及有機氟高級潤滑油、火箭推進劑等工業生產中。工業生產中都排出大量的含氟廢水，污染環境。此外，氟污染可以使動植物中毒，影響農業和牧業生產。按照國家《污水綜合排放標準》，一級標準中氟離子濃度應少于10mg/L。氟污染日益受到人們的關注，為了避免過量氟對人體健康的危害，必須嚴格控制氟的排量。因此，對于飲用水中的氟含量有嚴格要求，飲用水中氟的允許濃度為0.6～1.5mg/L，我國生活飲用水中氟的最高允許濃度為1mg/L，工業廢水中氟的無機化合物最高允許排放濃度為10mg/L。

現在普遍采用的除氟吸附劑有沸石、活性氧化鋁、骨炭等，這些吸附劑不僅吸附容量低，使用周期短，再生頻繁，且還存在其它缺點，如沸石再生效率低；活性氧化鋁存在在pH偏酸性（4.5～5.5）條件下使用時，吸附容量偏低（飽和吸附容量一般為10～20mg/g），容易導致鋁的溶出，顆粒強度低，長期浸泡使用易破碎等缺點，在實際應用中問題較多。所以，迫切需要高效、安全、成本較低、可多次再生、長期使用的吸附劑，確保飲水安全。

發明內容

本發明所要解決的技術問題：針對傳統的除氟吸附劑吸附容量偏低，使用周期短，再生頻繁的弊端，提高了一種復合改性除氟吸附劑的制備方法。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

本發明所述的復合改性除氟吸附劑的制備方法，具體制備步驟為：

（1）將動物骨干燥、粉碎、煅燒后用去離子水洗滌，自然風干后研磨，得天然多孔羥基磷灰石粉；

（2）在35～40℃下，向硫酸鋁溶液中滴加氫氧化鈉溶液，滴加完畢后冷卻至室溫并靜置1～2h，得鋁基溶膠；

（3）將步驟（1）所得的天然多孔羥基磷灰石粉加入無水乙醇中分散均勻，再加入步驟（1）所得的鋁基溶膠，在25～30℃下反應1～2h，靜置陳化后過濾，得濾渣，收集濾渣，經洗滌、干燥、球磨后，得復合改性羥基磷灰石粉；

（4）取稀土鹽和金屬鹽，加入去離子水中分散成混合溶液，并用氫氧化鈉溶液調節混合溶液pH至中性，再加入步驟（3）所得的復合改性羥基磷灰石粉，混合均勻后再用氫氧化鈉溶液調節pH至8.0～8.5，攪拌1～2h后靜置8～10h，抽濾得濾餅，收集濾餅，經洗滌、干燥、研磨后，得復合改性除氟吸附劑。

進一步所述的動物骨為豬骨、牛骨、魚骨、羊骨、狗骨、雞骨中的一種或多種。

進一步所述的動物骨粉碎至過100目篩，在600～700℃下煅燒1～2h。

進一步所述的硫酸鋁與氫氧化鈉的質量比為5:1～5:1.2。

進一步所述的天然多孔羥基磷灰石粉與鋁基溶膠質量比為1:1～2:1。

進一步所述的稀土鹽為硝酸鑭、硝酸鈰中的一種或兩種，使用量為復合改性羥基磷灰石粉質量的2～5%。

進一步所述的金屬鹽為氯化鎂、氯化鐵、氯化錳、磷酸鋯中的一種或多種，使用量為復合改性羥基磷灰石粉質量的4～10%。

本發明與其他方法相比，有益技術效果是：本發明以動物骨為原料，經粉碎煅燒后水洗，制得具有多孔結構的羥基磷灰石粉，再用硫酸鋁制備鋁基溶膠，并將鋁基溶膠負載在羥基磷灰石粉上，與羥基磷灰石粉孔隙間的有機碳協同作用，進一步提高天然多孔羥基磷灰石粉的比表面積，提高吸附容量，吸附容量可達120～130mg/g，并將稀土鹽和金屬鹽等配制成溶液，在堿性條件下通過鋁基與羥基磷灰石的協同作用復合稀土離子和金屬離子，進一步強化靜電作用、強化路易斯酸堿作用和與氟離子的絡合作用，可使地下水出水中氟離子濃度降低至0.9mg/L，具有吸附速率快、易再生、性能穩定等特點。

具體實施方式

為便于理解本發明，本發明列舉實施例如下。本領域技術人員應該明了，所述實施例僅僅是幫助理解本發明，不應視為對本發明的具體限制。