一种镧改性凹凸棒土去除水中氟离子的方法
【专利摘要】本发明公开了一种镧改性凹凸棒土去除水中氟离子的方法，在待净化的水体中加入其质量0.0001～0.001倍的镧改性的凹凸棒土作为吸附剂，在温度为15～35℃、pH为3.0～11.0的条件下吸附水中氟离子污染物，吸附时间为1min～4h，然后收集镧改性的凹凸棒土，净化水体中的氟离子污染物。经过表面的修饰之后，镧改性的凹凸棒土对水中氟离子的吸附效果得到显著提高，作为吸附去除水体中的氟类污染物的吸附剂。本发明操作简单，材料易得，成本低廉，处理效果显著。
【专利说明】一种镧改性凹凸棒土去除水中氟离子的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于吸附法去除水中氟离子的应用领域，具体涉及一种镧改性凹凸棒土去除水中氟离子的方法。
【背景技术】
[0002]氟是人体所必需的微量元素之一，适量的氟对于维持骨骼和牙齿发育是必不可少的。但过量摄入氟会导致各种疾病，如骨质疏松症，关节炎等。同时，氟化物超过一定浓度后，对动植物也会造成影响。植物通过叶子或根系吸收大气、水或土壤中过量的氟，并在体内不断积累，逐渐出现一些慢性伤害，严重影响产量。动物饮用含氟量超标的水或吃了含有过量氟的植物后，可能会导致氟中毒。含氟废水对人们生活、经济发展和生态环境都造成严重的影响，因此寻求成本较低、处理效果好的除氟方法是十分必要的。目前，国内外常用的除氟方法主要有沉淀法、电凝聚法、反渗透法、离子交换法、膜分离法和吸附法。其中，电凝聚法和反渗透法具有较好的去除效果，但处理费用较高；离子交换法、膜分离法和沉淀法选择性相对较差，去除能力有限；吸附法因效率高、操作简便等优点而受到广泛关注。
[0003]目前，去除水中氟离子常用的吸附剂有活性炭、活性氧化铝、骨炭和非粮生物质材料等，然而这些材料吸附容量普遍不高。活性炭对水中的氟离子的吸附量不到lmg/L，此外，活性炭材料的再生较为复杂。活性氧化铝除氟是国内外应该用最广泛、最成功的除氟方法，其除氟容量高，处理费用低，但设备投资高，接触强酸强碱安全性差，同时还存在机械强度差等不足。骨炭的应用数量仅次于活性氧化铝，其缺陷在于吸附容量低，再生剂消耗大，再生时间长，再生工艺复杂或衰减较快，资源有限，成本较高。因此，开发低成本的高效除氟吸附剂对含氟废水的处理 具有重要意义。
[0004]凹凸棒土属于天然矿物纳米材料，是一种富镁的硅酸盐粘土矿物，呈细小的棒状、纤维晶体形态，具有独特的三维空间结构和较大的比表面积，天然凹土具有较高的吸附活性，成本低廉，其价格仅为活性炭的1/5~1/10，而且资源丰富。将凹凸棒土用于水中氟的去除对降低除氟剂成本具有重要意义。研究表明，镧氧化物吸附剂对氟离子具有较高的吸附容量和较好的选择性，可以作为较优的除氟吸附剂。同时，为了尽可能地提高镧的利用率，降低镧氧化物吸附剂的成本，开发镧改性吸附材料已引起人们的关注。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于解决上述问题，提供一种镧改性凹凸棒土去除水中氟离子的方法。该方法以凹凸棒土为基体，镧盐为改性剂，合成镧改性凹凸棒土纳米材料，并以镧改性凹凸棒土为吸附剂去除水中氟离子，既充分利用了凹凸棒土大的比表面积和稳定的结构，又利用了镧氧化物对氟的高效吸附能力，在除氟方面具有潜在的应用前景。
[0006]为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案包括以下步骤:
[0007]1)将镧盐与凹凸棒土加水混合，在60°C~90°C的水中搅拌至充分反应；冷却后过滤分离，将反应产物用水充分清洗，烘干并充分研磨；其中，La3+与凹凸棒土的质量比为(2 ~10):100 ；
[0008]2)将研磨后的产物在200~500°C下焙烧0.5h~4h，得到镧改性的凹凸棒土 ；
[0009]3)在欲净化的水体中加入其质量0.0001~0.001倍的镧改性的凹凸棒土作为吸附剂，在温度为15°C~35°C、pH为3.0~11.0的条件下吸附水中的氟离子污染物,吸附饱和后，过滤，得到净化水。
[0010]所述的凹凸棒土与镧盐混合前进行以下预处理:
[0011]将凹凸棒土分散于水中，超声处理至凹凸棒土分散均匀后，静置后去除底部沉淀，过滤并收集凹凸棒土，烘干并研磨；然后将超声后的凹凸棒土与0.1~lmol/L的盐酸以1: 10的质量体积比混合,并搅拌反应1~2h，过滤并用水充分清洗凹凸棒土至洗脱为中性，烘干并研磨。
[0012]所述的步骤1)中，镧盐为硝酸镧或氯化镧。
[0013]所述的步骤3)中，吸附时间为lmin~240min。
[0014]与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果:
[0015]本发明以镧改性的凹凸棒土为吸附剂，吸附去除水中的氟离子。本发明以廉价的凹凸棒土为基体，通过镧盐对其表面进行修饰，得到了镧改性的凹凸棒土，作为吸附去除水体中的氟类污染物的吸附剂，使其对水中的氟离子的吸附效果得到了显著提高，本发明中的镧改性凹凸棒土吸附剂对水中氟离子的饱和吸附量为25.91mg/g，多次再生后仍具有较高吸附量。该吸附剂具有化学性质稳定，成本低廉，吸附效果好和再生性能耗等特点。
[0016]进一步的，本发明以镧改性的凹凸棒土为吸附剂，对水中的氟离子进行吸附处理。吸附可采用动态连续过程或静态间歇过程。本发明处理的污水是含氟离子的微污染水源水，吸附剂和微污染水质量比 为1:1000~2500，其中氟离子的初始浓度范围为5~60mg/L,吸附时间为lmin~4h。
【具体实施方式】
[0017]下面结合具体的实施例和氟去除效果的检测对本发明做进一步的详细说明，所述是对发明的解释而不是限定。
[0018]本发明包括以下步骤:
[0019]1)将凹凸棒土分散于水中，超声处理至凹凸棒土分散均匀后，静置后去除底部沉淀，过滤并收集凹凸棒土，烘干并研磨；然后将超声后的凹凸棒土与0.1~lmol/L的盐酸以1: 10的质量体积比混合,并搅拌反应1~2h，过滤并用水充分清洗凹凸棒土至洗脱为中性，烘干并研磨。
[0020]2)将硝酸镧或氯化镧与凹凸棒土加水混合，在60°C~90°C的水中搅拌至充分反应；冷却后过滤分离，将反应产物用水充分清洗，烘干并充分研磨；其中，La3+与凹凸棒土的质量比为(2~10): 100 ；
[0021]3)将研磨后的产物在200~500°C下焙烧0.5h~4h，得到镧改性的凹凸棒土 ；
[0022]4)在欲净化的水体中加入其质量0.0001~0.001倍的镧改性的凹凸棒土作为吸附剂，在温度为15°C~35°C、pH为3.0~11.0的条件下吸附水中的氟离子污染物，吸附时间为lmin~240min ;吸附饱和后,过滤,得到净化水。
[0023]下面列举本发明的几个具体实施例:[0024]实施例1
[0025]1)将凹凸棒土分散于水中，超声处理至凹凸棒土分散均匀后，静置后去除底部沉淀，过滤并收集凹凸棒土，烘干并研磨；然后将超声后的凹凸棒土与lmol/L的盐酸以1:10的质量体积比混合，并搅拌反应2h，过滤并用水充分清洗凹凸棒土至洗脱为中性，烘干并研磨。
[0026]2)将硝酸镧或氯化镧与凹凸棒土加水混合，在80°C的水中机械搅拌至充分反应；冷却后过滤分离，将反应产物用水充分清洗，烘干并充分研磨；其中，La3+与凹凸棒土的质量比为6:100 ；
[0027]3)将研磨后的产物在300°C下焙烧2h，得到镧改性的凹凸棒土 ；
[0028]4)在欲净化的水体中加入其质量0.0005倍的镧改性的凹凸棒土作为吸附剂，氟离子初始浓度为60mg/L，在温度为25°C、pH为6.0的条件下吸附水中的氟离子污染物，吸附时间为240min ;吸附饱和后，过滤，得到净化水。 [0029]吸附后，收集镧改性凹凸棒土，测得氟离子的吸附量为21.05mg/g。其中，吸附量是指每克吸附剂所吸附的氟离子的质量。
[0030]实施例2
[0031]1)将凹凸棒土分散于水中，超声处理至凹凸棒土分散均匀后，静置后去除底部沉淀，过滤并收集凹凸棒土，烘干并研磨；然后将超声后的凹凸棒土与lmol/L的盐酸以1:10的质量体积比混合，并搅拌反应2h，过滤并用水充分清洗凹凸棒土至洗脱为中性，烘干并研磨。
[0032]2)将硝酸镧或氯化镧与凹凸棒土加水混合，在80°C的水中机械搅拌至充分反应；冷却后过滤分离，将反应产物用水充分清洗，烘干并充分研磨；其中，La3+与凹凸棒土的质量比为6:100 ；
[0033]3)将研磨后的产物在300°C下焙烧2h，得到镧改性的凹凸棒土 ；
[0034]4)在欲净化的水体中加入其质量0.0005倍的镧改性的凹凸棒土作为吸附剂，氟离子初始浓度为60mg/L，在温度为15°C、pH为6.0的条件下吸附水中的氟离子污染物，吸附时间为240min ;吸附饱和后，过滤，得到净化水。
[0035]吸附后，收集镧改性凹凸棒土，测得氟离子的吸附量为15.93mg/g。
[0036]实施例3
[0037]1)将凹凸棒土分散于水中，超声处理至凹凸棒土分散均匀后，静置后去除底部沉淀，过滤并收集凹凸棒土，烘干并研磨；然后将超声后的凹凸棒土与lmol/L的盐酸以1:10的质量体积比混合，并搅拌反应2h，过滤并用水充分清洗凹凸棒土至洗脱为中性，烘干并研磨。
[0038]2)将硝酸镧或氯化镧与凹凸棒土加水混合，在80°C的水中机械搅拌至充分反应；冷却后过滤分离，将反应产物用水充分清洗，烘干并充分研磨；其中，La3+与凹凸棒土的质量比为6:100 ；
[0039]3)将研磨后的产物在300°C下焙烧2h，得到镧改性的凹凸棒土 ；
[0040]4)在欲净化的水体中加入其质量0.0005倍的镧改性的凹凸棒土作为吸附剂，氟离子初始浓度为60mg/L，在温度为35°C、pH为6.0的条件下吸附水中的氟离子污染物，吸附时间为240min ;吸附饱和后，过滤，得到净化水。[0041]吸附后，收集镧改性凹凸棒土，测得氟离子的吸附量为25.31mg/g。可见，相同条件下，随着温度的升高，氟离子的吸附量增加。
[0042]实施例4
[0043]1)将凹凸棒土分散于水中，超声处理至凹凸棒土分散均匀后，静置后去除底部沉淀，过滤并收集凹凸棒土，烘干并研磨；然后将超声后的凹凸棒土与lmol/L的盐酸以1:10的质量体积比混合，并搅拌反应2h，过滤并用水充分清洗凹凸棒土至洗脱为中性，烘干并研磨。
[0044]2)将硝酸镧或氯化镧与凹凸棒土加水混合，在80°C的水中机械搅拌至充分反应；冷却后过滤分离，将反应产物用水充分清洗，烘干并充分研磨；其中，La3+与凹凸棒土的质量比为6:100 ；
[0045]3)将研磨后的产物在300°C下焙烧2h，得到镧改性的凹凸棒土 ；
[0046]4)在欲净化的水体中加入其质量0.0005倍的镧改性的凹凸棒土作为吸附剂，氟离子初始浓度为30mg/L，在温度为35°C、pH为6.0的条件下吸附水中的氟离子污染物，吸附时间为lmin ;吸附饱和后，过滤，得到净化水。
[0047]吸附后，收集 镧改 性凹凸棒土，测得氟离子的吸附量为6.60mg/g。 [0048]实施例5
[0049]1)将凹凸棒土分散于水中，超声处理至凹凸棒土分散均匀后，静置后去除底部沉淀，过滤并收集凹凸棒土，烘干并研磨；然后将超声后的凹凸棒土与lmol/L的盐酸以1:10的质量体积比混合，并搅拌反应2h，过滤并用水充分清洗凹凸棒土至洗脱为中性，烘干并研磨。
[0050]2)将硝酸镧或氯化镧与凹凸棒土加水混合，在80°C的水中机械搅拌至充分反应；冷却后过滤分离，将反应产物用水充分清洗，烘干并充分研磨；其中，La3+与凹凸棒土的质量比为6:100 ；
[0051]3)将研磨后的产物在300°C下焙烧2h，得到镧改性的凹凸棒土 ；
[0052]4)在欲净化的水体中加入其质量0.0005倍的镧改性的凹凸棒土作为吸附剂，氟离子初始浓度为30mg/L，在温度为35°C、pH为6.0的条件下吸附水中的氟离子污染物，吸附时间为13min ;吸附饱和后，过滤，得到净化水。
[0053]吸附后，收集镧改性凹凸棒土，测得氟离子的吸附量为15.65mg/g。
[0054]实施例6
[0055]1)将凹凸棒土分散于水中，超声处理至凹凸棒土分散均匀后，静置后去除底部沉淀，过滤并收集凹凸棒土，烘干并研磨；然后将超声后的凹凸棒土与lmol/L的盐酸以1:10的质量体积比混合，并搅拌反应2h，过滤并用水充分清洗凹凸棒土至洗脱为中性，烘干并研磨。
[0056]2)将硝酸镧或氯化镧与凹凸棒土加水混合，在80°C的水中机械搅拌至充分反应；冷却后过滤分离，将反应产物用水充分清洗，烘干并充分研磨；其中，La3+与凹凸棒土的质量比为6:100 ；
[0057]3)将研磨后的产物在300°C下焙烧2h，得到镧改性的凹凸棒土 ；
[0058]4)在欲净化的水体中加入其质量0.0005倍的镧改性的凹凸棒土作为吸附剂，氟离子初始浓度为30mg/L，在温度为35°C、pH为6.0的条件下吸附水中的氟离子污染物，吸附时间为206min ;吸附饱和后，过滤，得到净化水。
[0059]吸附后，收集镧改性凹凸棒土，测得氟离子的吸附量为17.26mg/g。
[0060]可见，吸附达到平衡前，吸附时间越长，氟离子的吸附量越高。
[0061]实施例7
[0062]1)将凹凸棒土分散于水中，超声处理至凹凸棒土分散均匀后，静置后去除底部沉淀，过滤并收集凹凸棒土，烘干并研磨；然后将超声后的凹凸棒土与lmol/L的盐酸以1:10的质量体积比混合，并搅拌反应2h，过滤并用水充分清洗凹凸棒土至洗脱为中性，烘干并研磨。
[0063]2)将硝酸镧或氯化镧与凹凸棒土加水混合，在80°C的水中机械搅拌至充分反应；冷却后过滤分离，将反应产物用水充分清洗，烘干并充分研磨；其中，La3+与凹凸棒土的质量比为6:100 ；
[0064]3)将研磨后的产物在300°C下焙烧2h，得到镧改性的凹凸棒土 ；
[0065]4)在欲净化的水体中加入其质量0.0005倍的镧改性的凹凸棒土作为吸附剂，氟离子初始浓度为50mg/L，在温度为25°C、pH为3的条件下吸附水中的氟离子污染物，吸附时间为240min ;吸附饱和后，过滤，得到净化水。
[0066]吸附后，收集镧改性凹凸棒土，测得氟离子的吸附量为21.79mg/g。
[0067]实施例8`[0068]1)将凹凸棒土分散于水中，超声处理至凹凸棒土分散均匀后，静置后去除底部沉淀，过滤并收集凹凸棒土，烘干并研磨；然后将超声后的凹凸棒土与lmol/L的盐酸以1:10的质量体积比混合，并搅拌反应2h，过滤并用水充分清洗凹凸棒土至洗脱为中性，烘干并研磨。
[0069]2)将硝酸镧或氯化镧与凹凸棒土加水混合，在80°C的水中机械搅拌至充分反应；冷却后过滤分离，将反应产物用水充分清洗，烘干并充分研磨；其中，La3+与凹凸棒土的质量比为6:100 ；
[0070]3)将研磨后的产物在300°C下焙烧2h，得到镧改性的凹凸棒土 ；
[0071]4)在欲净化的水体中加入其质量0.0005倍的镧改性的凹凸棒土作为吸附剂，氟离子初始浓度为50mg/L，在温度为25°C、pH为7的条件下吸附水中的氟离子污染物，吸附时间为240min ;吸附饱和后，过滤，得到净化水。
[0072]吸附后，收集镧改性凹凸棒土，测得氟离子的吸附量为18.74mg/g。
[0073]实施例9
[0074]1)将凹凸棒土分散于水中，超声处理至凹凸棒土分散均匀后，静置后去除底部沉淀，过滤并收集凹凸棒土，烘干并研磨；然后将超声后的凹凸棒土与lmol/L的盐酸以1:10的质量体积比混合，并搅拌反应2h，过滤并用水充分清洗凹凸棒土至洗脱为中性，烘干并研磨。
[0075]2)将硝酸镧或氯化镧与凹凸棒土加水混合，在80°C的水中机械搅拌至充分反应；冷却后过滤分离，将反应产物用水充分清洗，烘干并充分研磨；其中，La3+与凹凸棒土的质量比为6:100 ；
[0076]3)将研磨后的产物在300°C下焙烧2h，得到镧改性的凹凸棒土 ；
[0077]4)在欲净化的水体中加入其质量0.0005倍的镧改性的凹凸棒土作为吸附剂，氟离子初始浓度为50mg/L，在温度为25°C、pH为10.9的条件下吸附水中的氟离子污染物，吸附时间为240min ;吸附饱和后，过滤，得到净化水。
[0078]吸附后，收集镧改性凹凸棒土，测得氟离子的吸附量为1.57mg/g。
[0079]可见，镧改性的凹凸棒土在溶液pH偏酸性条件下，对氟离子的吸附量比偏碱性条件下的吸附量高。
[0080]实施例10 [0081]1)将凹凸棒土分散于水中，超声处理至凹凸棒土分散均匀后，静置后去除底部沉淀，过滤并收集凹凸棒土，烘干并研磨；然后将超声后的凹凸棒土与lmol/L的盐酸以1:10的质量体积比混合，并搅拌反应2h，过滤并用水充分清洗凹凸棒土至洗脱为中性，烘干并研磨。
[0082]2)将硝酸镧或氯化镧与凹凸棒土加水混合，在80°C的水中机械搅拌至充分反应；冷却后过滤分离，将反应产物用水充分清洗，烘干并充分研磨；其中，La3+与凹凸棒土的质量比为6:100 ；
[0083]3)将研磨后的产物在300°C下焙烧2h，得到镧改性的凹凸棒土 ；
[0084]4)在欲净化的水体中加入其质量0.0025倍的镧改性的凹凸棒土作为吸附剂，氟离子初始浓度为60mg/L，在温度为25°C、pH为6的条件下吸附水中的氟离子污染物，吸附时间为240min ;吸附饱和后，过滤，得到净化水。
[0085]吸附后，收集镧改性凹凸棒土，测得氟离子的吸附量为20.77mg/g。吸附平衡后，收集镧改性凹凸棒土，以浓度为0.lmol/L的NaOH溶液为脱附剂，在封闭容器中进行脱附，20~25°C恒温振荡，NaOH溶液与镧改性凹凸棒土的质量比为250:1，脱附时间2h。脱附后的吸附剂在此条件下的吸附量为18.78mg/g。
[0086]可见，镧改性凹凸棒土对水中氟离子吸附饱和后可在0.lmol/L的NaOH溶液中进行脱附，再生的吸附剂仍具有较高的吸附量，表明该吸附剂具有较好可再生性，可循环使用。
[0087]实施例11
[0088]1)将凹凸棒土分散于水中，超声处理至凹凸棒土分散均匀后，静置后去除底部沉淀，过滤并收集凹凸棒土，烘干并研磨；然后将超声后的凹凸棒土与0.lmol/L的盐酸以1:10的质量体积比混合，并搅拌反应lh，过滤并用水充分清洗凹凸棒土至中性，烘干并研磨。
[0089]2)将硝酸镧或氯化镧与凹凸棒土加水混合，在60°C的水中机械搅拌至充分反应；冷却后过滤分离，将反应产物用水充分清洗，烘干并充分研磨；其中，La3+与凹凸棒土的质量比为2:100 ；
[0090]3)将研磨后的产物在200°C下焙烧0.5h，得到镧改性的凹凸棒土 ；
[0091]4)在欲净化的水体中加入其质量0.0001倍的镧改性的凹凸棒土作为吸附剂，氟离子初始浓度为60mg/L，在温度为20°C、pH为5的条件下吸附水中的氟离子污染物，吸附时间为50min ;吸附饱和后，过滤，得到净化水。
[0092]实施例12
[0093]1)将凹凸棒土分散于水中，超声处理至凹凸棒土分散均匀后，静置后去除底部沉淀，过滤并收集凹凸棒土，烘干并研磨；然后将超声后的凹凸棒土与0.4mol/L的盐酸以1:10的质量体积比混合，并搅拌反应1.4h，过滤并用水充分清洗凹凸棒土至中性，烘干并研磨。
[0094]2)将硝酸镧或氯化镧与凹凸棒土加水混合，在70°C的水中机械搅拌至充分反应；冷却后过滤分离，将反应产物用水充分清洗，烘干并充分研磨；其中，La3+与凹凸棒土的质量比为4:100 ；
[0095]3)将研磨后的产物在250°C下焙烧1.5h，得到镧改性的凹凸棒土 ；
[0096]4)在欲净化的水体中加入其质量0.0004倍的镧改性的凹凸棒土作为吸附剂，氟离子初始浓度为60mg/L，在温度为18°C、pH为7的条件下吸附水中的氟离子污染物，吸附时间为90min ;吸附饱和后，过滤，得到净化水。
[0097]实施例13
[0098]1)将凹凸棒土分散于水中，超声处理至凹凸棒土分散均匀后，静置后去除底部沉淀，过滤并收集凹凸棒土，烘干并研磨；然后将超声后的凹凸棒土与0.6mol/L的盐酸以1:10的质量体积比混合，并搅拌反应1.6h，过滤并用水充分清洗凹凸棒土至中性，烘干并研磨。
[0099]2)将硝酸镧或氯化镧与凹凸棒土加水混合，在85°C的水中机械搅拌至充分反应；冷却后过滤分离，将反应产物用水充分清洗，烘干并充分研磨；其中，La3+与凹凸棒土的质量比为8:100 ；
[0100]3)将研磨后的产物在400°C下焙烧3h，得到镧改性的凹凸棒土 ；
[0101]4)在欲净化的水体中加入其质量0.0007倍的镧改性的凹凸棒土作为吸附剂，氟离子初始浓度为60mg/L，在温度为27°C、pH为9的条件下吸附水中的氟离子污染物，吸附时间为180min ;吸附饱和后，过滤，得到净化水。
[0102]实施例14
[0103]1)将凹凸棒土分散于水中，超声处理至凹凸棒土分散均匀后，静置后去除底部沉淀，过滤并收集凹凸棒土，烘干并研磨；然后将超声后的凹凸棒土与0.8mol/L的盐酸以1:10的质量体积比混合，并搅拌反应1.8h，过滤并用水充分清洗凹凸棒土至洗脱为中性，烘干并研磨。
[0104]2)将硝酸镧或氯化镧与凹凸棒土加水混合，在90°C的水中机械搅拌至充分反应；冷却后过滤分离，将反应产物用水充分清洗，烘干并充分研磨；其中，La3+与凹凸棒土的质量比为10:100 ；
[0105]3)将研磨后的产物在500°C下焙烧4h，得到镧改性的凹凸棒土 ；
[0106]4)在欲净化的水体中加入其质量0.001倍的镧改性的凹凸棒土作为吸附剂，氟离子初始浓度为60mg/L，在温度为35°C、pH为11的条件下吸附水中的氟离子污染物，吸附时间为230min ;吸附饱和后，过滤，得到净化水。
[0107]下面列举本发明的一个对比实施例:
[0108]对比实施例
[0109]1)将凹凸棒土分散于水中，超声处理至凹凸棒土分散均匀后，静置后去除底部沉淀，过滤并收集凹凸棒土，烘干并研磨；然后将超声后的凹凸棒土与lmol/L的盐酸以1:10的质量体积比混合，并搅拌反应2h，过滤并用水充分清洗凹凸棒土至洗脱为中性，烘干并研磨。[0110]2)在欲净化的水体中加入其质量0.0005倍的凹凸棒土作为吸附剂，氟离子初始浓度为60mg/L，在温度为25V、pH为6.0的条件下吸附水中的氟离子污染物，吸附时间为240min ;吸附饱和后,过滤,得到净化水。
[0111]吸附后，收集镧改性凹凸棒土，测得氟离子的吸附量小于lmg/g。
[0112]可见，凹凸棒土 载体在吸附过程中的作用可以忽略不计。
【权利要求】
1.一种镧改性凹凸棒土去除水中氟离子的方法，其特征在于，包括以下步骤:1)将镧盐与凹凸棒土加水混合，在60°c~90°C的水中搅拌至充分反应；冷却后过滤分离，将反应产物用水充分清洗，烘干并充分研磨；其中，La3+与凹凸棒土的质量比为2~10:100 ；2)将研磨后的产物在200~500°C下焙烧0.5h~4h，得到镧改性的凹凸棒土 ；3)在欲净化的水体中加入其质量0.0001~0.001倍的镧改性的凹凸棒土作为吸附剂，在温度为15°C~35°C、pH为3.0~11.0的条件下吸附水中的氟离子污染物,吸附饱和后，过滤，得到净化水。
2.根据权利要求1所述的镧改性凹凸棒土去除水中氟离子的方法，其特征在于:所述的凹凸棒土与镧盐混合前进行以下预处理:将凹凸棒土分散于水中，超声处理至凹凸棒土分散均匀后，静置后去除底部沉淀，过滤并收集凹凸棒土，烘干并研磨；然后将超声后的凹凸棒土与0.1~lmol/L的盐酸以1:10的质量体积比混合，并搅拌反应1~2h，过滤并用水充分清洗凹凸棒土至洗脱为中性，烘干并研磨。
3.根据权利要求1所述的镧改性凹凸棒土去除水中氟离子的方法，其特征在于:所述的步骤1)中，镧盐为硝酸镧或氯化镧。
4.根据权利要求1所述的镧改性凹凸棒土去除水中氟离子的方法，其特征在于:所述的步骤3)中，吸附时间为lmin~240min。
【文档编号】C02F1/28GK103723785SQ201310684743
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2013年12月13日 优先权日:2013年12月13日
【发明者】王家宏, 常娥, 陈浩 申请人:陕西科技大学