专利名称：用于废水中毒性金属离子去除的碳氟磷灰石活化技术的制作方法
技术领域：
本发明属于矿物加工工程学科领域。
近年来，Suzuki等人发现合成的羟基磷灰石能有效去除水溶液中的铅等毒性金属离子，其机理与晶格阳离子-毒性金属离子之间的离子交换作用有关。我们的工作表明，该去除能力与HAP所含的类质同象取代碳酸根的含量呈正相关。根据这一思路，发明人将天然碳氟磷灰石进行表面活化改性后，对含铅的水溶液进行铅离子去除实验，发现活化之后碳氟磷灰石的毒性金属离子去除能力明显增大，已接近于合成的羟基磷灰石。因此，本发明的目的，在于通过一定的活化工艺处理，将原先仅用于提取磷元素的廉价天然碳氟磷灰石矿石原料，改造成可用于去除废水中包括铅在内的毒性金属离子的新型环保材料，其性能可与合成羟基磷灰石相当，可望代替价格相对较高的现用材料。
具体的活化技术包括选择适宜浓度的活化剂和适宜的固液比，用活化剂与一定粒度的天然碳氟磷灰石进行一定时间的作用，固液分离后得到所需的离子交换材料。
实例一用1号活化剂溶液50ml，将100g左右粒度为-200目的碳氟磷灰石(含P2O5＝36.1％)作用4min.，过滤、洗涤、烘干，得到活化磷灰石。该样品在pH＝5.0、t＝20℃，静态作用时间2小时的条件下，对浓度为1000mg/L的含铅溶液进行处理，铅的去除能力可达200mg/g以上。
实例二采用2号活化剂溶液50ml，与100g粒度-200目的碳氟磷灰石作用10min.，过滤、洗涤、烘干，得到的活化磷灰石在常温常压和pH＝5.0，静态作用时间2小时的条件下，对浓度为5000mg/L的含铅溶液中的Pb去除能力可达800mg/g。
本发明具有活化剂价廉，活化工艺简单，原料价格低廉且来源广泛，产品性能良好等特点。与含铅溶液作用后的活化磷灰石经XRD测定已大部分转化为铅磷灰石，它与PH＝5.0的水溶液作用16小时，溶出的Pb2+只有3.5ppm，故可废弃而不致造成二次污染。
实现本发明的最好形式是工艺技术转让(包括在对来源矿石的加工工艺特点进行研究的基础上，确定最佳的矿石粒度，活化剂种类，浓度，活化时间等工艺指标)，以得到性能良好的环保材料。
权利要求
1.原料采用天然沉积型的磷块岩，或碳氟磷灰石。
2.表面活化改性剂为强酸或强酸的混合物，如浓度为1～6M的盐酸，或浓度为10～90％的硫酸，或硫酸、盐酸、硝酸的各种浓度的混合物。
3.表面活化处理在常温常压下进行，处理时间5～30分钟。
4.活化处理后的天然磷灰石矿物材料用于水溶液中毒性金属离子(包括Pb、Fe、Zn、U、Cd、Sr、Ag、Ni、Co、V、Ti、Sc、Hg、Y、镧系元索离子等)的去除或综合回收。
全文摘要
用于废水中毒性金属离子去除的碳氟磷灰石活化技术,属于矿物加工工程学科领域。将天然碳氟磷灰石用表面改性剂进行活化处理之后,得到可以有效去除废水中毒性金属离子的天然环保材料,它对溶液中铅离子的去除效果与合成的羟基磷灰石相当,具有原料来源广,处理工艺简单,成本低的特点,作用物可露天弃置而不造成二次污染。
文档编号C02F1/42GK1201719SQ97109130
公开日1998年12月16日 申请日期1997年6月6日 优先权日1997年6月6日
发明者刘羽, 钟康年, 胡文云 申请人:武汉化工学院