專(zhuān)利名稱(chēng)：水體除氟材料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及城市供水水質(zhì)及水體污染的環(huán)境治理領(lǐng)域，具體涉及一種利用貝殼砂制備水體除氟材料的方法。
背景技術(shù)：
我國(guó)地下水含氟地區(qū)的分布范圍很廣，因長(zhǎng)期飲用含氟量高的水可引起慢性中毒，特別是對(duì)牙齒和骨骼產(chǎn)生嚴(yán)重危害。輕者患氟斑牙，表現(xiàn)為牙釉質(zhì)損壞，牙齒過(guò)早脫落等，重者則骨關(guān)節(jié)疼痛，甚至骨骼變形，出現(xiàn)彎腰駝背等，完全喪失勞動(dòng)能力。所以高氟水的危害是嚴(yán)重的。我國(guó)飲用水標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定氟的含量不得超過(guò)lmg/L?，F(xiàn)在常用的飲用水除氟方法較多，在生活飲用水方面常用的有吸附和離子交換法如除氟炭(骨炭)凈水組件法；活性氧化鋁法；沸石(分子篩)及離子樹(shù)脂交換法；反滲透和電滲析法。我國(guó)飲用水除氟方法中，應(yīng)用最多的是吸附過(guò)濾法，作為濾料的吸附劑主要有3種，即活性氧化鋁、骨炭和改性沸石。傳統(tǒng)除氟劑活性氧化鋁是白色顆粒狀多孔吸附劑，有較大的比表面積，是除氟比較經(jīng)濟(jì)有效的方法?；钚匝趸X在pH = 5 8范圍內(nèi)時(shí)，除氟效果較好，而在PH值為5. 5時(shí)，吸附量最大?；钚匝趸X是兩性物質(zhì)，等電點(diǎn)約在9. 5，當(dāng)水的PH值小于9. 5時(shí)可吸附陰離子，大于9. 5時(shí)可去除陽(yáng)離子。因此，在酸性溶液中活性氧化鋁為陰離子交換劑，對(duì)氟有極大的選擇性。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種原料便宜，制作工藝簡(jiǎn)單的清除水體中氟元素材料的制備方法。本發(fā)明的技術(shù)方案如下—種水體除氟材料的制備方法，將市售貝殼砂(主要成分為碳酸鈣，CaO含量大于95%)用清水清洗干凈，小于100°C溫度烘干，破碎后過(guò)40-120目篩，將過(guò)篩的貝殼砂，用質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%檸檬酸溶液按I : 10固液比(g/mL)震蕩浸泡24h，將震蕩浸泡后的貝殼砂水洗6次，然后于小于100°C溫度烘干，然后400°C焙燒O. 5h，用O. 6mol/L的磷酸溶液以I : 25固液比(g/mL)浸泡O. 5h,用氨水將溶液的PH值調(diào)整到8,在室溫下老化3h,然后水洗,小于100°C烘干既得。用貝殼砂制作制除氟材料，原料相對(duì)便宜，制作工藝及條件容易滿足，制成材料不僅適用于水體除氟，pH適用范圍廣(3-10)，其氟的去除率均大于96. 5%，其對(duì)氟的最大飽和吸附容量為16.8mg/g。該材料可以再生，再生后對(duì)氟的去除效果影響不大。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。將市售貝殼砂(主要成分為碳酸鈣，CaO含量大于95% )用清水清洗干凈，小于100°c溫度烘干，破碎后過(guò)40-120目篩，將過(guò)篩的貝殼砂，用質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%檸檬酸溶液按I : 10固液比(g/mL)震蕩浸泡24h,將震蕩浸泡后的貝殼砂水洗6次,然后于小于100°C溫度烘干，然后400°C焙燒O. 5h，用O. 6mol/L的磷酸溶液以I 25固液比(g/mL)浸泡O. 5h，用氨水將溶液的PH值調(diào)整到8，在室溫下老化3h，然后水洗，小于100°C烘干既得。應(yīng)用實(shí)例在氟離子濃度為10mg/L體積為750ml而pH值為2，3，4，5，6，7，8，9，10，11不同的
含氟水中，投加Ig用前述方法制備的除氟材料，在25°C氣浴振蕩器上震蕩，取上清液測(cè)定 氟濃度，然后依據(jù)氟離子在震蕩前后濃度變化計(jì)算該材料對(duì)氟的去除率。當(dāng)含氟水的PH在3-10時(shí)，氟的去除率在96. 5%以上，當(dāng)pH值小于3或大于10時(shí)，隨PH值減小或增大，去除率迅速下降。該材料適合去除pH值在3-10之間的含氟水體。用貝殼砂制作制除氟材料，原料相對(duì)便宜，制作工藝及條件容易滿足，制成材料適用于水體除氟，pH適用范圍廣(3-10)，其氟的去除率均大于96. 5%，其對(duì)氟的最大飽和吸附容量為16.8mg/g。該材料可以再生，再生后對(duì)氟的去除效果變化不大。再生方法為將使用過(guò)的吸附劑用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為I %的NaOH溶液浸泡24h，水洗過(guò)濾后再用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為O. 5%的H2SO4溶液中和，再生吸附劑的活性比可達(dá)98%，再生2次后活性比仍能達(dá)到82. 8%。應(yīng)當(dāng)理解的是，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可以根據(jù)上述說(shuō)明加以改進(jìn)或變換，而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種水體除氟材料的制備方法，其特征在于，將貝殼砂用清水清洗干凈，小于100°c溫度烘干，破碎后過(guò)40-120目篩，將過(guò)篩的貝殼砂，用質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%檸檬酸溶液按I : 10固液比震蕩浸泡24h，將震蕩浸泡后的貝殼砂水洗，然后于小于100°C溫度烘干,然后400°C焙燒O. 5h，用0.6mol/L的磷酸溶液以I : 25固液比浸泡O. 5h，用氨水將溶液的PH值調(diào)整到、8，在室溫下老化3h，然后水洗，小于100°C烘干既得。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種水體除氟材料的制備方法，將市售貝殼砂用清水清洗干凈，小于100℃溫度烘干，破碎后過(guò)40-120目篩，將過(guò)篩的貝殼砂，用質(zhì)量分?jǐn)?shù)5％檸檬酸溶液按1∶10固液比震蕩浸泡24h，將震蕩浸泡后的貝殼砂水洗6次，然后于小于100℃溫度烘干，然后400℃焙燒0.5h，用0.6mol/L的磷酸溶液以1∶25固液比浸泡0.5h，用氨水將溶液的pH值調(diào)整到8，在室溫下老化3h，然后水洗，小于100℃烘干既得。用貝殼砂制作制除氟材料，原料相對(duì)便宜，制作工藝及條件容易滿足，制成材料不僅適用于水體除氟，pH適用范圍廣，其氟的去除率均大于96.5％，其對(duì)氟的最大飽和吸附容量為16.8mg/g。具有飽和吸附量大，除氟能力強(qiáng)等特點(diǎn)。該材料可以再生，再生后對(duì)氟的去除效果變化不大。
文檔編號(hào)B01J20/30GK102614849SQ20121008103
公開(kāi)日2012年8月1日 申請(qǐng)日期2012年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月26日
發(fā)明者石輝, 趙曉光 申請(qǐng)人:西安建筑科技大學(xué), 西安科技大學(xué)