[發(fā)明專利]一種氟吸附劑以及從含氟水中脫除回收氟的方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201810919237.8 | 申請日： | 2018-08-14 |
| 公開（公告）號： | CN108993391A | 公開（公告）日： | 2018-12-14 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 趙寶平 | 申請（專利權(quán)）人： | 長沙華盛新材料科技有限責(zé)任公司 |
| 主分類號： | B01J20/20 | 分類號： | B01J20/20;C02F1/28;C02F101/12 |
| 代理公司： | 長沙中海宏圖專利代理事務(wù)所(普通合伙) 43224 | 代理人： | 梁鉅喜 |
| 地址： | 410000 湖南省長沙市高新開*** | 國省代碼： | 湖南;43 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 吸附劑 含氟 水中 脫除 回收 活性炭 氟吸附劑 金屬元素 氟化鈉 水合物 含氟地下水 混合氧化物 吸附劑再生 達(dá)標(biāo)排放 工業(yè)廢水 工業(yè)應(yīng)用 耐酸能力 清潔環(huán)保 深度凈化 吸附容量 混合物 絡(luò)合物 強(qiáng)酸性 弱酸性 氧化物 除氟 富集 難溶 脫氟 吸附 飲用 生產(chǎn) | ||
本發(fā)明公開了一種氟吸附劑，所述的吸附劑是由金屬元素Me的氧化物及其水合物與活性炭組成的混合物；所述金屬元素Me選自能與氟形成難溶絡(luò)合物的元素，一種從含氟水中脫除回收氟的方法，包括下述步驟：步驟一：吸附富集氟；步驟二：吸附劑再生；步驟三：氟化鈉生產(chǎn)；本發(fā)明顯著增大了吸附劑對F的吸附容量并大大提高了吸附劑的耐酸能力，采用含活性炭混合氧化物吸附劑，它既能用于中性及弱酸性含氟地下水脫氟達(dá)到飲用標(biāo)準(zhǔn)，又能用于強(qiáng)酸性含氟工業(yè)廢水的深度凈化達(dá)標(biāo)排放，并可將水中的氟以氟化鈉產(chǎn)品的形式回收，變廢為寶。本發(fā)明具有工藝簡單，操作簡便，清潔環(huán)保，除氟效果好等優(yōu)點(diǎn)，適合含氟水中氟的脫除回收工業(yè)應(yīng)用。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及化工、冶金、環(huán)保及飲用水技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種氟吸附劑以及從含氟水中脫除回收氟的方法。
背景技術(shù)
氟是一種非金屬化學(xué)元素，化學(xué)符號F。氟化學(xué)性質(zhì)活潑，它能與大多數(shù)的金屬及非金屬反應(yīng)形成化合物。因此，氟在自然界分布極其廣泛。氟是人體中不可或缺的微量元素之一，人體所需的氟可以從大氣，食物和水中攝取。適量的氟可以幫助身體進(jìn)行骨骼鈣化，提高骨骼硬度。維持體內(nèi)氟的含量對預(yù)防齲齒和老年人骨質(zhì)疏松癥、以及幫助青少年生長發(fā)育有著重要的作用。但長期攝取過量的氟可能會造成氟中毒。為此，國家規(guī)定工業(yè)生產(chǎn)排放的廢水中F含量小于10mg/L，飲用水中氟含量小于1mg/L。
水中除氟的方法很多，其中主要有化學(xué)沉淀法、混凝沉降法及吸附法，另外還有膜分離法以及生化處理方法等。化學(xué)沉淀法是水中脫氟的常用方法之一，它是利用水中的F離子與鈣鹽、鎂鹽、鋁鹽、磷酸鹽生成難溶的含氟化合物?；炷两捣ㄊ翘幚砗現(xiàn)離子廢水應(yīng)用最多的方法之一，該方法的基本原理是在含氟廢水中加入混凝劑，在一定的pH條件下，形成氫氧化物膠體來吸附F離子。水中的氟采用化學(xué)沉淀法和混凝沉淀法處理，雖然都能滿足國家排放標(biāo)準(zhǔn)，但處理過程要消耗大量的堿來中和其中的酸，這不僅成倍增加了含氟水的治理成本，而且導(dǎo)致氟資源的浪費(fèi)，產(chǎn)生的含氟廢棄物極易造成二次污染。吸附法一般是將吸附劑裝入填充柱中，將原水的pH調(diào)至2-7，采用動(dòng)態(tài)吸附的方式除去其中的無機(jī)F離子。常見的吸附劑主要有活性氧化鋁、分子篩、稀土吸附劑以及天然高分子吸附劑等。然而，這些吸附劑在pH<1的條件下都會被溶解，而在pH>8的條件下吸附上去的F又會被解吸下來。吸附法不僅其適用范圍受pH條件限制，而且目前所用吸附劑對F的吸附容量都比較小，通常只有0.3-30mg/g。為此，人們也曾嘗試過采用擴(kuò)散滲析膜來分離含氟酸性廢水中的氟與酸，但由于酸性廢水中的氟主要以氫氟酸和絡(luò)氟酸的形式存在，擴(kuò)散滲析法不能將酸性廢水中的氟與礦物酸有效分離，最后不得不仍然采用化學(xué)沉淀法或混凝沉淀法來處理含氟酸性廢水。
為了實(shí)現(xiàn)含氟水中氟的資源化利用，最近，人們又開發(fā)出，先在酸性含氟廢液中加入絡(luò)氟劑，使其中的氟轉(zhuǎn)化成氟硅酸，再加沉淀劑結(jié)晶析出氟硅酸鹽的凈化方法。然而，氟硅酸鹽中溶解度最小的K2SiF6，室溫(25℃)下其溶解度也還有～1.5g/L，即K2SiF6結(jié)晶母液中還含有1g/L左右的F。氟硅酸鹽結(jié)晶法只能分離回收高濃度含氟廢水中的氟，對低濃度含氟廢水其無能為力。氟硅酸鹽結(jié)晶法的最大缺陷是無法將含氟廢水處理至達(dá)標(biāo)排放。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種氟吸附劑以及從含氟水中脫除回收氟的方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
本發(fā)明提供一種氟吸附劑，所述的吸附劑是由金屬元素Me的氧化物及其水合物與活性炭組成的混合物；所述吸附劑中[∑Me]/[C]摩爾數(shù)之比為0。05-50；所述金屬元素Me選自能與氟形成難溶絡(luò)合物的元素。
作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述金屬元素Me選自鈦、鋯、銻、鉍、錫、鉛、鋇、鈣、鑭、鈰中的至少一種。
一種從含氟水中脫除回收氟的方法，包括下述步驟：
步驟一：吸附富集氟
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