[發(fā)明專利]一種除氟凈水劑及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710739740.0
• 申請(qǐng)日: 2017-08-25
• 公開（公告）號(hào): CN107337299B
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 董慶國(guó);李強(qiáng);張旭;劉宏梅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 遼寧工程技術(shù)大學(xué)
• 主分類號(hào): C02F9/04
• 分類號(hào): C02F9/04;C02F101/14
• 代理公司: 沈陽(yáng)東大知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 21109
• 代理人: 趙嬛嬛

本發(fā)明提供一種除氟凈水劑及其制備方法，其中除氟凈水劑按照質(zhì)量百分含量的化學(xué)組成為：Mg(OH)₂ 9～15％，MgCO₃ 44～66％，Al(OH)₃ 25～41％，并且Mg(OH)₂、MgCO₃、Al(OH)₃的質(zhì)量比為：1:2.9～7.3:2.7。制備方法包括：將碳酸鈉與鋁質(zhì)礦物混合焙燒；將焙燒后的混合物料用水充分溶解后過濾；將鎂鹽溶液與濾液混合反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后過濾，濾餅洗滌并烘干后即得。應(yīng)用方法包括：按照待處理含氟廢水中每g F^?添加3～6g除氟凈水劑，常溫下攪拌反應(yīng)1.5～4h。本發(fā)明的除氟劑針對(duì)含氟廢水除氟的消耗量少但除氟能力強(qiáng)，除氟后的廢水中氟殘余達(dá)到GB8978?1996一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于環(huán)境化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種除氟凈水劑及其制備方法。

背景技術(shù)

含氟廢水主要來自石英選礦、含硅材料的刻蝕加工、電鍍、化肥等多種行業(yè)。氟濃度較高的廢水對(duì)生態(tài)環(huán)境及人體健康有很大威脅，氟攝入過量會(huì)導(dǎo)致氟斑牙、氟骨癥及代謝紊亂。根據(jù)GB8978-1996污水中排放標(biāo)準(zhǔn)，氟元素排放濃度一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)不高于10mg/L，否則，需要除氟處理達(dá)標(biāo)后方可排放。

目前，廢水除氟工藝包括化學(xué)沉淀法、離子交換、膜分離等，其中化學(xué)沉淀法以其工藝簡(jiǎn)單、成本低、處理量大的優(yōu)點(diǎn)被廣泛采用。化學(xué)沉淀法是利用鈣鹽、鎂鹽、鋁鹽等無機(jī)鹽或氫氧化物與氟離子反應(yīng)生成沉淀，經(jīng)絮凝、沉淀后去除。其中，以氫氧化鈣及氯化鈣原料來源廣、成本低廉應(yīng)用廣泛，但氟化鈣溶解度較大導(dǎo)致除氟后殘余濃度達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)。鋁鹽或氫氧化鋁有一定的固氟和絮凝效果，開發(fā)利用備受關(guān)注，但鋁鹽本身也是一種對(duì)人體有害元素，需要進(jìn)一步對(duì)其進(jìn)行處理；氫氧化鋁作為一種高效除氟劑具有除氟后氟殘余量低，但吸附量小，原料消耗大。此外，鈣鹽和鋁鹽處理氟廢水后需要調(diào)節(jié)pH值，既增加成本，又引入新的雜質(zhì)離子，影響水質(zhì)。

申請(qǐng)?zhí)枮镃N102126776A的中國(guó)專利公開了一種食品級(jí)堿式碳酸鎂去除礦泉水中氟離子的方法，方法為將堿式碳酸鎂加入至待處理水，攪拌、靜置、過濾即可，由于氟化鎂產(chǎn)物溶解度較大，堿式碳酸鎂添加量大，且處理時(shí)間長(zhǎng)，處理成本較高，而產(chǎn)率卻較低。

申請(qǐng)?zhí)枮镃N101597103A的中國(guó)專利公布了一種除氟劑制備方法，為氧化鎂、碳酸鎂、氫氧化鎂通過混合、干燥、煅燒、粉碎得到的產(chǎn)物，實(shí)質(zhì)上除氟的有效成分為氧化鎂或氫氧化鎂，但兩者在水中溶解度較小，除氟效果差。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種除氟凈水劑的制備方法，該方法具有吸附容量大，處理后氟殘余少的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)由于試劑自身具有調(diào)節(jié)pH的作用，因此無需再進(jìn)行后續(xù)處理，大大簡(jiǎn)化了處理工藝。本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種除氟凈水劑，按照質(zhì)量百分含量的化學(xué)組成為：Mg(OH)₂ 9～15％，MgCO₃ 44～66％，Al(OH)₃ 25～41％，并且Mg(OH)₂、MgCO₃、Al(OH)₃的質(zhì)量比為：1∶2.9～7.3∶2.7。

所述除氟凈水劑的制備方法，包括以下步驟：

(1)將碳酸鈉與鋁質(zhì)礦物混合焙燒；

(2)將焙燒后的混合物料用水充分溶解后過濾，保留濾液；

(3)將鎂鹽溶液與所述濾液混合反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后過濾出濾餅，將濾餅洗滌并烘干后得到除氟凈水劑。

進(jìn)一步地，所述將碳酸鈉與鋁質(zhì)礦物混合焙燒，具體焙燒條件為：碳酸鈉與鋁質(zhì)礦物質(zhì)量比為0.7～2.5∶1，焙燒溫度為800～1100℃，焙燒時(shí)間為1～3h。