一种氟吸附树脂及其制备方法与流程

文档序号:13684226阅读:208来源:国知局
技术领域本发明涉及环保水质处理领域,尤其涉及一种氟吸附树脂及其制备方法。

背景技术:
氟主要是通过水进入人体的,长期饮用高氟水会引起氟中毒,轻者出现食欲减退、疲惫、牙和骨组织结构变形,重者引起关节僵直,损害肾、心脏、肾上腺、睾丸和甲状腺。几乎所有的天然水中都含有氟离子,平均含量在0.01~0.05mg/L,地下水中含量有的远远超过该值。在有机氮、磷肥、农药、玻璃、电解铝、冶金及半导体等生产过程中排出大量的含氟废水,氟含量从50~100mg/L不等。若处理不当,会腐蚀钢材及建筑物,污染生态环境,危机人、畜健康。水中氟离子浓度超过1.5mg/L时,可发生氟中毒。含量为3.4mg/L时应停止饮用,超过8mg/L时有10%的人引起中毒,患氟骨病。空气中氟化物含量为0.03~0.06mg/m3时,儿童可产生氟斑牙,1~2mg/m3引起慢性氟中毒。防治饮用水地方性氟中毒根本措施在于降低饮水中的氟含量,其途径一是选用适宜水源,二是采取饮水除氟,使含量降到适于饮用的范围。选取适宜水源往往受到自然条件限制,多数情况下采用饮水除氟方式获得洁净饮水。饮水除氟是通过物理化学作用,将水中过量的氟除去。近二三十年来,国内外对含氟水的处理进行了大量的研究,对除氟工艺及相关的基础理论的研究也取得了一些进展。目前,含氟水的处理方法主要有吸附法、化学沉淀法、混凝沉降法、点凝聚法、离子交换树脂法、反渗透法、液膜法、电渗析法等,经产采用的方法是吸附法、化学沉淀法、混凝沉降法,其他方法应用较少。上述方法中部分方法易引入其它离子,部分方法耗能较大,不适于生产使用。

技术实现要素:
本发明解决的技术问题是:为了获得一种耗能下,对水中氟离子吸附效果好,且不会引入其他离子的吸附树脂,本发明提供了一种氟吸附树脂及其制备方法。技术方案:一种氟吸附树脂,包含以下组分:H型离子交换树脂25~48份、硫酸铝7~22份、硝酸钠8~19份、盐酸9~18份、硼酸钠12~21份、碳酸氢钠12~23份、异丙醇5~17份、去离子水22~46份。优选的,所述氟吸附树脂包含以下组分:H型离子交换树脂38份、硫酸铝17份、硝酸钠14份、盐酸13份、硼酸钠17份、碳酸氢钠18份、异丙醇12份、去离子水38份。一种氟吸附树脂的制备方法,包含以下步骤:(1)将H型离子交换树脂置于摩尔浓度为6mol/L盐酸中浸泡24~36小时,用去离子水冲洗2~3次,将水蒸干;(2)将硫酸铝、硝酸钠和硼酸钠按质量比1~3:1~5:3~7混合,加入去离子水中,制得第一改性溶液,将经步骤(1)处理后的H型离子交换树脂加入第一改性溶液中,分三次浸泡,每次浸泡12~16小时;(3)将碳酸氢钠与异丙醇按质量比1~7:5~9混合,加入去离子水中,制得第二改性溶液,将经步骤(2)改性的H型离子交换树脂加入第二改性溶液中,浸泡8~13小时;(4)将经步骤(3)改性后的H型离子交换树脂用去离子水冲洗3~5次,将水蒸干,即可获得氟吸附树脂。优选的,步骤(1)中将H型离子交换树脂置于摩尔浓度为6mol/L盐酸中浸泡27小时,用去离子水冲洗3次,将水蒸干。优选的,步骤(2)中将硫酸铝、硝酸钠和硼酸钠按质量比2:3:5混合,加入去离子水中,制得第一改性溶液,将经步骤(1)处理后的H型离子交换树脂加入第一改性溶液中,分三次浸泡,每次浸泡13小时。优选的,步骤(3)中将碳酸氢钠与异丙醇按质量比5:7混合,加入去离子水中,制得第二改性溶液,将经步骤(2)改性的H型离子交换树脂加入第二改性溶液中,浸泡11小时。优选的,步骤(4)中将经步骤(3)改性后的H型离子交换树脂用去离子水冲洗4次,将水蒸干,即可获得氟吸附树脂。有益效果:本发明通过两次改性制备获得的氟吸附树脂具有氟离子吸附效果好,耗能低,且不会引入其他离子。具体实施方式实施例1一种氟吸附树脂,包含以下组分:H型离子交换树脂25份、硫酸铝7份、硝酸钠8份、盐酸9份、硼酸钠12份、碳酸氢钠12份、异丙醇5份、去离子水22份。一种氟吸附树脂的制备方法,包含以下步骤:(1)将H型离子交换树脂置于摩尔浓度为6mol/L盐酸中浸泡24小时,用去离子水冲洗2次,将水蒸干;(2)将硫酸铝、硝酸钠和硼酸钠按质量比1:1:3混合,加入去离子水中,制得第一改性溶液,将经步骤(1)处理后的H型离子交换树脂加入第一改性溶液中,分三次浸泡,每次浸泡12小时;(3)将碳酸氢钠与异丙醇按质量比1:5混合,加入去离子水中,制得第二改性溶液,将经步骤(2)改性的H型离子交换树脂加入第二改性溶液中,浸泡8小时;(4)将经步骤(3)改性后的H型离子交换树脂用去离子水冲洗3次,将水蒸干,即可获得氟吸附树脂。实施例2一种氟吸附树脂,包含以下组分:H型离子交换树脂38份、硫酸铝17份、硝酸钠14份、盐酸13份、硼酸钠17份、碳酸氢钠18份、异丙醇12份、去离子水38份。一种氟吸附树脂的制备方法,包含以下步骤:(1)将H型离子交换树脂置于摩尔浓度为6mol/L盐酸中浸泡27小时,用去离子水冲洗3次,将水蒸干;(2)将硫酸铝、硝酸钠和硼酸钠按质量比2:3:5混合,加入去离子水中,制得第一改性溶液,将经步骤(1)处理后的H型离子交换树脂加入第一改性溶液中,分三次浸泡,每次浸泡13小时;(3)将碳酸氢钠与异丙醇按质量比5:7混合,加入去离子水中,制得第二改性溶液,将经步骤(2)改性的H型离子交换树脂加入第二改性溶液中,浸泡11小时;(4)将经步骤(3)改性后的H型离子交换树脂用去离子水冲洗4次,将水蒸干,即可获得氟吸附树脂。实施例3一种氟吸附树脂,包含以下组分:H型离子交换树脂48份、硫酸铝22份、硝酸钠19份、盐酸18份、硼酸钠21份、碳酸氢钠23份、异丙醇17份、去离子水46份。一种氟吸附树脂的制备方法,包含以下步骤:(1)将H型离子交换树脂置于摩尔浓度为6mol/L盐酸中浸泡36小时,用去离子水冲洗3次,将水蒸干;(2)将硫酸铝、硝酸钠和硼酸钠按质量比3:5:7混合,加入去离子水中,制得第一改性溶液,将经步骤(1)处理后的H型离子交换树脂加入第一改性溶液中,分三次浸泡,每次浸泡16小时;(3)将碳酸氢钠与异丙醇按质量比7:9混合,加入去离子水中,制得第二改性溶液,将经步骤(2)改性的H型离子交换树脂加入第二改性溶液中,浸泡13小时;(4)将经步骤(3)改性后的H型离子交换树脂用去离子水冲洗5次,将水蒸干,即可获得氟吸附树脂。对实施例1~3制备获得的氟吸附树脂进行检测,结果如表1所示:表1实施例1~3制备获得的氟吸附树脂性能检测结果
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