[發明專利]一種高效脫氟鋁鐵復合試劑的制備方法及應用

在審

• 申請號: 201711324145.7
• 申請日: 2017-12-13
• 公開（公告）號: CN108217894A
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發明（設計）人: 陶鎮;易玉龍;高偉榮;王慶偉;尹曉輝;岑家山;毛春奎;張力萍
• 申請（專利權）人: 賽恩斯環保股份有限公司
• 主分類號: C02F1/58
• 分類號: C02F1/58;C01G49/00;C02F101/14
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 伍傳松

本發明公開了一種高效脫氟鋁鐵復合試劑的制備方法及應用。利用鋁鹽和鐵鹽在酸性條件下發生聚合反應制備鋁鐵復合試劑，由此得到的鋁鐵復合試劑用于處理含氟廢水，能使廢水中的氟離子濃度穩定低于1mg/L以下，達到地表水環境質量標準(GB3838?2002)中三類水標準要求。制備鋁鐵復合試劑的方法條件溫和，成本低廉；該鋁鐵復合試劑用于含氟廢水的處理，效果顯著，且工藝簡單，省時省力，具有很好的應用前景。

技術領域

本發明涉及廢水處理領域，尤其涉及一種高效脫氟鋁鐵復合試劑的制備方法及應用。

背景技術

氟是地圈中分布極廣的一種元素，已知地殼中的含氟礦物有八十多種，如螢石、冰晶石、各種氟化鹽、氟磷灰石等。微量的氟對預防齲齒有積極的作用，因為牙齒表面的氟對口腔中的細菌產生溶解琺瑯質的酸有抑制作用，從而減少酸的產生，預防齲齒的發生，成人每天氟化物的攝入量一般在1.0～1.5mg。工業上，氟是重要的化工原料，其化合物廣泛應用于煉鋁、焦炭、玻璃、電鍍、磷肥、鋼鐵、化肥、農藥、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、火箭推進劑的二氟化氧、氟化肼、氟制冷劑等。

環境中氟的污染危害人體的健康問題，是全球范圍內最為關注和重視的問題之一。人體可以通過各種飲水、食物和呼吸等方式吸入氟離子，人體中的65％的氟來源于飲用水，其余35％的氟來源于食物和呼吸。長期飲用高氟水、攝入含氟量高的食物，會影響甚至危害人體的健康。如茶葉和海洋食物具有較高的氟含量，有時甚至是其他食物的幾倍，空調、冰箱等制冷過程排放到空氣中，經呼吸道被人體所吸收。攝入過量的氟主要集中在牙齒和骨骼上，破壞人體的鈣、磷正常代謝，引起氟斑牙、骨骼變形、疼痛、骨節硬化、筋腱鈣化、行走困難等氟骨病，甚至會引起肌肉纖維退化、癌癥等疾病。氟中毒一旦患上即永遠成疾，藥物只能減緩病情加重。據調查顯示，2004-2010年全國有31個省市、自治區、直轄市都不同程度地存在地方性氟中毒，人口約1億6千萬人，尤其是西北干旱地區，約有7000萬人飲用含氟量超標的水，導致不同程度的氟中毒。

工礦業在生產過程中排放出大量的含氟廢水、廢渣和廢氣，涉及行業主要有鋁電解、鋼鐵、水泥、磚瓦、陶瓷、磷肥、玻璃、半導體、制藥等。這些行業對環境造成污染，對動、植物造成危害，影響農業和牧業生產。例如電解鋁行業在生產的過程中會加入氟化鋁和冰晶石；鋼鐵行業在氟污染匯中會加入螢石，導致產生大量的含氟煙塵、冶金渣、廢水；磷肥行業所使用的磷礦石，在生產中一部分氟會以廢氣排除，污染環境；在玻璃、陶瓷、水泥行業生產過程中也會用到含氟原料，如螢石、冰晶石、氟硅酸鈉等，也會產生大量的氟污染；半導體行業使用的氫氟酸、氟化銨等原料是含氟廢水的主要來源。在使用除氟設備時，工業循環水中高氟離子能夠與設備上的金屬物質發生反應，導致設備管道加快腐蝕，縮短設備管道的使用壽命，增加設備維護成本。

近年來，國內外在含氟廢水處理研究方面開展了大量工作，在基礎理論及除氟工藝、方法研究上取得了一些進展。常用除氟方法有化學沉淀法、混凝沉淀法、電滲析法、生化法、電凝聚法、反滲透法、離子交換法、膜分離法和吸附法。其中，化學沉淀法對高濃度廢水有很好的效果，但其利用率低，容易造成浪費；混凝沉淀法具有藥劑投加量少，處理水量大等優點，但除氟效果受攪拌條件和沉降時間等因素的影響，出水水質不夠穩定；電滲析法對除氟效率高且穩定，但對水要求進行預處理，設備運行維護費用高；生化法一般用于處理有機含氟廢水，但其處理含氟廢水濃度較低；電凝聚法和反滲透法具有較好的除氟效果，但處理費用較高；離子交換法對處理含氟廢水效果穩定，操作簡便，但除氟成本較高，且引入了胺類物質，在飲用水中除氟受到了限制；離子交換法、膜分離法選擇性相對較差，去除能力有限；吸附法有處理效率高、吸附性強等特點，但其對pH和溫度比較苛刻。由此可知，雖然對含氟廢水的處理方法有很多，但很難有一種對氟處理成本低，處理效果好的方法。