[發(fā)明專利]一種高效除氟樹(shù)脂的制備方法及其工藝

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110414755.6
• 申請(qǐng)日: 2021-04-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113003650A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王監(jiān)宗;李正斌;王亞?wèn)|;周偉偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇國(guó)創(chuàng)新材料研究中心有限公司
• 主分類號(hào): C02F1/28
• 分類號(hào): C02F1/28;C02F101/14
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明公開(kāi)了一種高效除氟樹(shù)脂的制備方法及其工藝，屬于樹(shù)脂合成生產(chǎn)領(lǐng)域。該合成方法的新穎點(diǎn)是對(duì)載體樹(shù)脂進(jìn)行修飾，使其具有氟選擇性官能團(tuán)，能夠提高樹(shù)脂對(duì)氟的選擇性及其吸附量，樹(shù)脂的整套吸附工藝能夠很好地處理含氟廢水以及脫附液。本發(fā)明所涉及的高效除氟樹(shù)脂的制備方法及其工藝吸附效果好，處理效果穩(wěn)定，整套工藝循環(huán)利用，成本低。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于樹(shù)脂合成領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及一種高效除氟樹(shù)脂的制備方法及其工藝。

背景技術(shù)

我國(guó)是世界上飲水型氟病流行最廣、危害最嚴(yán)重的國(guó)家之一，約有八千萬(wàn)人口在飲用高氟水，飲水型氟病病區(qū)患者達(dá)90%以上，嚴(yán)重影響著當(dāng)?shù)厝嗣竦纳眢w健康和經(jīng)濟(jì)發(fā)展。因此國(guó)內(nèi)外對(duì)含氟水的去除提出了很多種方法，如化學(xué)沉淀法、吸附法、混凝沉淀法、電滲析法、反滲透法、液膜法等，其中最常用的方法主要是化學(xué)沉淀法和吸附法。化學(xué)沉淀法普遍應(yīng)用于高濃度含氟廢水的預(yù)處理，即投入適量的可溶性鈣鹽，使氟離子形成氟化物的沉淀或在生成的沉淀物上形成共沉淀，通過(guò)沉淀物的固液分離達(dá)到去除氟離子的效果，但是處理成本相對(duì)昂貴，并且會(huì)產(chǎn)生大量的化學(xué)污泥。而吸附法主要是利用吸附材料易吸附再生的特點(diǎn)，將低濃度的含氟水通過(guò)物理、化學(xué)作用，將水中溶解的氟與吸附劑中的其他離子或基團(tuán)交換，從而將氟吸附在吸附劑上達(dá)到低濃度氟離子去除的效果。因此尋找一種操作簡(jiǎn)單、成本低廉、性能穩(wěn)定、效率較高，能夠應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)的新型除氟材料和除氟工藝是比較急迫的。

發(fā)明專利內(nèi)容

1. 發(fā)明專利要解決的技術(shù)問(wèn)題

本發(fā)明專利的目的是針對(duì)于實(shí)際廢水中存在的多種陰離子時(shí)，樹(shù)脂的選擇性會(huì)變差，導(dǎo)致樹(shù)脂對(duì)于氟離子的吸附量降低，無(wú)法達(dá)到出水排放標(biāo)準(zhǔn)。因此提供了一種高效除氟樹(shù)脂的制備方法及其處理工藝，合成的樹(shù)脂可以選擇性的吸附氟離子，使其出水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。另外通過(guò)鈣沉淀劑處理脫附液，解決脫附液的去除。

2. 技術(shù)方案

本發(fā)明專利的目的主要通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)，一種高效除氟樹(shù)脂的制備方法及其工藝，其步驟如下：

S10、選取雙功能基官能團(tuán)作為載體，將樹(shù)脂填裝至樹(shù)脂柱中，將一定濃度的鹽酸溶液以過(guò)樹(shù)脂柱動(dòng)態(tài)的方式從上至下流出，后用純水洗至中性，備用；

S20、將上述樹(shù)脂，浸泡在含鋁的金屬前驅(qū)體溶液中，另投加一定量鹽固體，之后每小時(shí)升溫5℃，將溫度控制在35-66℃下攪拌3-5h，反應(yīng)結(jié)束后，進(jìn)行降溫，濾去母液，用純水洗至中性；

S30、將權(quán)利要求1所述的樹(shù)脂裝填至樹(shù)脂柱中，將含氟廢水以過(guò)樹(shù)脂柱動(dòng)態(tài)的方式從上至下流出，控制流速；

S40、吸附飽和后，采用脫附劑進(jìn)行脫附，控制脫附劑的種類、使用量以及脫附的流速；

S50、脫附液采用沉淀劑沉淀氟離子，后進(jìn)行過(guò)濾分離，最后通過(guò)補(bǔ)加相應(yīng)的鹽固體進(jìn)行下一批次的脫附。

優(yōu)選地，所述的雙功能基官能團(tuán)主要為含有氨基官能團(tuán)、羧基官能團(tuán)和磷酸基官能團(tuán)中的兩種或多種；其中弱酸交換量在3-5 mmol/g，弱堿交換量在6-8 mmol/g。

優(yōu)選地，所述的含有鋁的金屬源前驅(qū)體主要包括六水氯化鋁、十二水硫酸鋁鉀、十八水硫酸鋁、異丙醇鋁中的一種或幾種。

優(yōu)選地，所述的脫附劑主要為氯化鈉、氫氧化鈉、六水氯化鋁、十二水硫酸鋁鉀中的一種或幾種，脫附劑的使用量控制在1-4BV，脫附的流速控制在0.5-2 BV/h、脫附溫度控制在10-45℃。

優(yōu)選地，所述的脫附液處理選擇的沉淀劑為氯化鈣、氧化鈣、氯化鎂中的一種或幾種，沉淀劑使用量為脫附液量的0.2-0.4%，過(guò)濾后的脫附液補(bǔ)充鹽固體量控制在脫附液量的1-2.5%。

優(yōu)選地，所述的該樹(shù)脂對(duì)廢水中的氟離子具有較高的選擇性與吸附效果，飽和吸附量為13mg/g干樹(shù)脂。同時(shí)，樹(shù)脂應(yīng)用實(shí)驗(yàn)吸附飽和后可以重復(fù)脫附再生50批次，再生后樹(shù)脂的吸附性能不會(huì)降低，確保了實(shí)際應(yīng)用的價(jià)值。

3、有益效果