1.一种基于种植法除氟水处理的种植型羟基磷灰石滤粒,其特征在于,所述种植型羟基磷灰石滤粒的结构中自滤粒的内核至外表面,以羟基含量的递增而依次分为内核种植层1、过渡种植层2和外表种植层3,相邻两层之间为化学键合;其中:
所述内核种植层1的主体为种植型羟基磷灰石滤粒的羟基迁移料体;所述过渡种植层2的主体为种植型羟基磷灰石滤粒的羟基交换料体;所述外表种植层3的主体为种植型羟基磷灰石滤粒的乳石种植料体;
所述羟基迁移料体中羟基的含量为1.19-1.7%、所述羟基交换料体中的羟基含量为1.7-2.21%、所述乳石种植料体中的羟基含量为2.21-2.72%。
2.根据权利要求1所述的一种基于种植法除氟水处理的种植型羟基磷灰石滤粒,其特征在于,所述种植型羟基磷灰石滤粒的外表种植层3的厚度范围为0.1-0.2mm;所述种植型羟基磷灰石滤粒的过渡种植层2的厚度范围为0.3-0.5mm;所述种植型羟基磷灰石滤粒的内核种植层1的厚度范围为0.5-1.5mm。
3.根据权利要求2所述的一种基于种植法除氟水处理的种植型羟基磷灰石滤粒,其特征在于,所述乳石种植料体的组分含量以wt%计:包括65-80的纳米羟基磷灰石粉末、2-4的凹凸棒土粉末、5-8的二氧化钛纳米粉末、10-15的化学键合剂、2-5的糙面种植剂和1-3的粘接剂。
4.根据权利要求3所述的一种基于种植法除氟水处理的种植型羟基磷灰石滤粒,其特征在于,所述羟基交换料体的组分含量以wt%计:包括50-65的羟基磷灰石粉末、27-34的凹凸棒土粉末、6-12的化学键合剂和2-4的粘接剂。
5.根据权利要求4所述的一种基于种植法除氟水处理的种植型羟基磷灰石滤粒,其特征在于,所述羟基迁移料体的组分含量以wt%计:包括35-50的羟基磷灰石粉末、36-40的凹凸棒土粉末、10-13的膨润土粉末、3-9的化学键合剂和1-3的粘接剂。
6.根据权利要求5所述的一种基于种植法除氟水处理的种植型羟基磷灰石滤粒,其特征在于,所述的化学键合剂为乙二酸、丙二酸、丁二酸或戊二酸。
7.根据权利要求6所述的一种基于种植法除氟水处理的种植型羟基磷灰石滤粒,其特征在于,所述纳米羟基磷灰石粉末的粒径为50-200nm。
8.根据权利要求7所述的一种基于种植法除氟水处理的种植型羟基磷灰石滤粒,其特征在于,所述凹凸棒土粉末的粒径为50-100um。
9.根据权利要求8所述的一种基于种植法除氟水处理的种植型羟基磷灰石滤粒,其特征在于,所述二氧化钛纳米粉末的粒径为50-200nm。
10.根据权利要求9所述的一种基于种植法除氟水处理的种植型羟基磷灰石滤粒,其特征在于,所述羟基磷灰石粉末的粒径为50-100um。
11.根据权利要求10所述的一种基于种植法除氟水处理的种植型羟基磷灰石滤粒,其特征在于,所述糙面种植剂为尿素、碳酸氢钠或碳酸氢铵。
12.根据权利要求11所述的一种基于种植法除氟水处理的种植型羟基磷灰石滤粒,其特征在于,所述粘接剂为羧甲基纤维素、水玻璃或聚乙烯醇中的一种或几种组合。
13.根据权利要求12所述的一种基于种植法除氟水处理的种植型羟基磷灰石滤粒,其特征在于,所述膨润土粉末的粒径为50-100um。
14.一种基于种植法除氟水处理的种植型羟基磷灰石滤粒的制备方法,其特征在于,该方法是基于所述种植型羟基磷灰石滤粒的结构中自滤粒的内核至外表面,以羟基含量的递增而依次分为内核种植层1、过渡种植层2和外表种植层3,相邻两层之间为化学键合;其中:所述内核种植层1的主体为种植型羟基磷灰石滤粒的羟基迁移料体;所述过渡种植层2的主体为种植型羟基磷灰石滤粒的羟基交换料体;所述外表种植层3的主体为种植型羟基磷灰石滤粒的乳石种植料体;所述羟基迁移料体中OH-离子的含量为1.19-1.7%、所述羟基交换料体中的羟基含量为1.7-2.21%、所述乳石种植料体中的羟基含量为2.21-2.72%;所述种植型羟基磷灰石滤粒的制备方法的具体步骤如下:
步骤1,种植型羟基磷灰石滤粒的羟基迁移料体的制备:⑴按照羟基迁移料体的组分含量以wt%计:称取35-50份的羟基磷灰石粉末、36-40份的凹凸棒土粉末、10-13份的膨润土粉末、3-9份的化学键合剂粉末和1-3份的粘接剂;⑵将⑴称取的羟基磷灰石粉末、凹凸棒土粉末、膨润土粉末和化学键合剂粉末进行混合、粉碎、过140-270目筛,得到羟基迁移料体的混合粉料;⑶将⑵得到的羟基迁移料体的混合粉料投入到成球机中进行一次成球,同时喷洒粘接剂,得到种植型羟基磷灰石滤粒的羟基迁移料体的球形体,形成种植型羟基磷灰石滤粒的内核种植层1,所述内核种植层1的厚度为0.5-1.5mm;
步骤2,种植型羟基磷灰石滤粒的羟基交换料体的制备及一次键合:⑴按照羟基交换料体的组分含量以wt%计:称取50-65份的羟基磷灰石粉末、27-34份的凹凸棒土粉末、6-12份的化学键合剂粉末和2-4份的粘接剂;⑵将⑴称取的羟基磷灰石粉末、凹凸棒土粉末、化学键合剂粉末进行混合、粉碎、过140-270目筛,得到羟基交换料体的混合粉料;⑶将⑵得到的羟基交换料体的混合粉料投入到装有步骤1得到的种植型羟基磷灰石滤粒的羟基迁移料体的球形体的成球机中进行二次成球,同时喷洒粘接剂,使羟基交换料体的混合粉料均匀包覆在种植型羟基磷灰石滤粒的羟基迁移料体的球形体的外层,形成种植型羟基磷灰石滤粒的过渡种植层2的球形体,所述过渡种植层2的厚度为0.3-0.5mm,从而得到种植型羟基磷灰石滤粒的羟基交换料体与羟基迁移料体键合的中间体;
步骤3,种植型羟基磷灰石滤粒的乳石种植料体的制备及二次键合:⑴按照乳石种植料体的组分含量以wt%计:称取65-80份的纳米羟基磷灰石粉末、2-4份的凹凸棒土粉末、5-8份的二氧化钛纳米粉末、10-15份的化学键合剂粉末、2-5份的糙面种植剂和1-3份的粘接剂;⑵将⑴称取的纳米羟基磷灰石粉末、凹凸棒土粉末、二氧化钛纳米粉末、化学键合剂粉末进行混合、粉碎、过140-270目筛,得到种植型羟基磷灰石滤粒的乳石种植料体混合粉料;⑶将⑵得到的种植型羟基磷灰石滤粒的乳石种植料体的混合粉料投入到装有步骤2制得的种植型羟基磷灰石滤粒的羟基交换料体的球形体的成球机中,同时喷洒粘接剂,使乳石种植料体混合粉料均匀包覆在种植型羟基磷灰石滤粒的羟基交换料体的球形体的外层,形成种植型羟基磷灰石滤粒的外表种植层3的球形体,所述外表种植层3的厚度为0.1-0.2mm,从而得到未烧结的种植型羟基磷灰石滤粒;
步骤4,种植型羟基磷灰石种植滤粒的焙烧:将步骤3得到的未烧结的种植型羟基磷灰石滤粒,在350-400℃的温度条件下焙烧4-5h,得到直径为1.8-4.4mm、硬度为2-15N/粒、表面粗糙度Ra为0.32-20um、孔隙率为5-35%的种植型羟基磷灰石种植滤粒成品。
15.根据权利要求14所述的一种基于种植法除氟水处理的种植型羟基磷灰石滤粒的制备方法,其特征在于,所述的化学键合剂为乙二酸、丙二酸、丁二酸或戊二酸。
16.根据权利要求15所述的一种基于种植法除氟水处理的种植型羟基磷灰石滤粒的制备方法,其特征在于,步骤1所述膨润土粉末的粒径为50-100um。
17.根据权利要求16所述的一种基于种植法除氟水处理的种植型羟基磷灰石滤粒的制备方法,其特征在于,步骤1-3所述凹凸棒土粉末的粒径为50-100um。
18.根据权利要求17所述的一种基于种植法除氟水处理的种植型羟基磷灰石滤粒的制备方法,其特征在于,步骤2所述纳米羟基磷灰石粉末的粒径为50-200nm。
19.根据权利要求18所述的一种基于种植法除氟水处理的种植型羟基磷灰石滤粒的制备方法,其特征在于,步骤3所述二氧化钛纳米粉末的粒径为50-200nm。
20.根据权利要求19所述的一种基于种植法除氟水处理的种植型羟基磷灰石滤粒的制备方法,其特征在于,步骤1-2所述羟基磷灰石粉末的粒径为50-100um。
21.根据权利要求20所述的一种基于种植法除氟水处理的种植型羟基磷灰石滤粒的制备方法,其特征在于,步骤3所述糙面种植剂为尿素、碳酸氢钠或碳酸氢铵。
22.根据权利要求21所述的一种基于种植法除氟水处理的种植型羟基磷灰石滤粒的制备方法,其特征在于,步骤3所述粘接剂为羧甲基纤维素、水玻璃或聚乙烯醇中的一种或几种组合。