[發明專利]礦區飲用水除氟工藝

有效

• 申請號: 202110475231.8
• 申請日: 2021-04-29
• 公開（公告）號: CN113351165B
• 公開（公告）日: 2023-04-14
• 發明（設計）人: 趙建東;尚德彬;黃巍
• 申請（專利權）人: 中石化石油工程技術服務有限公司;中石化中原石油工程設計有限公司
• 主分類號: B01J20/22
• 分類號: B01J20/22;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/14
• 代理公司: 河南華凱科源專利代理事務所(普通合伙) 41136
• 代理人: 王傳明

本發明提供了一種改性羥基磷灰石用于礦區飲用水除氟工藝，本發明中的羥基磷灰石經呈味核苷酸二鈉改性后，呈味核苷酸二鈉中的磷酸根和羥基磷灰石的Ca²⁺形成化合鍵，使羥基磷灰石的晶格產生缺陷，降低結晶性，同時呈味核苷酸二鈉分子的其他部分增加了羥基磷灰石的間隙，增加了其孔隙率和比表面積；從而，提高了其除氟能力。

技術領域

本發明涉及飲用水除氟技術領域，具體涉及到一種適用于特定區域地下水除氟工藝技術。

背景技術

目前國內外的除氟工藝主要有吸附法、電凝聚法、膜法(反滲透、納濾、電滲析)、離子交換法、化學沉淀法、混凝沉淀法等。這些方法中，離子交換法費用高，電凝聚法及膜法工藝復雜、設備及運行成本高，使用受到限制。化學沉淀法和混凝沉淀法更適用于高濃度含氟水處理，飲用水一般不采用。吸附法由于操作簡便、穩定、成本低，適用于中小型飲用水除氟處理，因而在國內外被廣泛使用。常用氟吸附劑有沸石類、活性氧化鋁、骨炭類和改性磷灰石類等。

羥基磷灰石(簡稱HAP)是一種新型除氟濾料，粉體材料具有合成方便，除氟率高等優點，且不斷在研究改進。納米羥基磷灰石因其尺寸效應，表面活性大，在吸附水體中極易發生再團聚，嚴重影響其吸附過程中的擴散機制，因此，為提高其除氟容量如何有效提高納米羥基磷灰石的分散性，增加晶格缺陷是本領域研究的重點。

發明內容

本發明的目的在于提供一種飲用水除氟工藝，采用改性羥基磷灰石作為除氟濾料，用于中原油田礦區飲用水除氟。

為解決上述技術問題，本發明采用的制備改性羥基磷灰石技術方案包括如下步驟：

步驟1：準確量取100ml的0.25mol/L?Ca(NO₃)₂·4H₂O溶液置于500ml的燒杯中，然后加入0.1-1g無水呈味核苷酸二鈉，攪拌至溶解，并調節pH值等于10，為第一溶液；

步驟2：準確量取濃度為0.15mol/L的Na₂HPO₄溶液100ml倒入250m?l的燒杯中，并調節pH值等于10，為第二溶液；

步驟3：在恒溫60℃、磁力攪拌下，將第二溶液逐滴加入第一溶液中，形成200ml混合溶液，同時pH值調節為10，繼續攪拌2h，再次調節混合溶液的pH值等于10，將混合溶液置于高溫高壓反應釜，放入恒溫干燥箱中，于80-150℃水熱反應2-8h，反應結束后，冷卻到室溫，離心取沉淀物，清水洗3次，在80℃下烘干12h，再次冷卻后研磨，得到改性羥基磷灰石。

本發明提供的改性羥基磷灰石，在制備過程中，呈味核苷酸二鈉中的磷酸根和羥基磷灰石的Ca²⁺形成化合鍵，使羥基磷灰石的晶格產生缺陷，降低結晶性，同時呈味核苷酸二鈉分子的其他部分增加了羥基磷灰石的間隙，增加了其孔隙率和比表面積；從而，提高了其除氟能力。

具體實施方式

為了進一步理解本發明，下面結合實施例對本發明優選實施方案進行描述，但是應當理解，這些描述只是為進一步說明本發明的特征和優點，而不是對本發明權利要求的限制。

實施例1

中原油田礦區飲用水除氟工藝，采用改性羥基磷灰石作為除氟濾料，本發明采用的改性羥基磷灰石制備技術方案包括如下步驟：

步驟1：準確量取100ml的0.25mol/L?Ca(NO₃)₂·4H₂O溶液置于250ml的燒杯中，然后加入0.1g無水呈味核苷酸二鈉，攪拌至溶解，并調節pH值等于10，為第一溶液；

步驟2：準確量取濃度為0.15mol/L的Na₂HPO₄溶液100ml倒入另一個250ml的燒杯中，并調節pH值等于10，為第二溶液；