专利名称：一种催化型复合除氟滤料的产业化生产方法
技术领域：
本发明涉及水处理材料制造领域，特别针对一种催化型复合除氟滤料的产业化生
产方法。
背景技术：
地下高氟饮用水源是毒，我国八千多万农牧民的生活饮用水因取自于它而引发氟中毒轻者满口氟斑牙，重者身形佝偻，终生与“抬头不见天日，低头不见脚尖，生时不能平睡，死时不能入棺”的氟骨症相伴而痛苦之极；除氟是我国农村饮 水安全工程的重中之重。用滤料来除氟是不可或缺重要的方法；除氟滤料很多种，常用的是活性氧化铝、活性沸石和骨炭，前者与骨炭比较，不但再生时产生新的二次污染，而且在除氟容量、对原水PH值的适应性等方面也远不如骨炭，但骨炭的应用目前几乎被活性氧化铝、活性沸石淘汰，主要原因是经骨炭处理后的水，氟降了，但却有了难饮的怪味道。骨炭用动物骨骼焙烧而成；钙是动物骨骼的主要成分，焙烧过程中它生成了羧基磷酸钙；骨炭的羧基磷酸钙可去除水中的氟离子，但于此同时也让水有了怪味道，根源是动物骨骼有多而复杂的生物有机物以及难以处理尽的骨髓、筋肉等残留物，而这些物质的焙烧物恰恰是骨炭让水变味道的污染源。
发明内容
本发明的目的是研发出既保留骨炭优点，又克服了骨炭缺点，既在使用中不板结，又有催化反应的一种催化型复合除氟滤料的产业化生产方法。本发明的目的，是通过下述技术措施制来实现的I造型为适应除氟滤料逆流慢滤动态吸附的水处理工艺要求，必须把催化型复合除氟滤料烧制成陶粒状的园球，目的有二 一是克服不二次造型的除氟滤料极易发生板结而失去除氟功能的致命伤，二是形成丰富的纳米空间，优化除氟的物理与化学吸附效果;2选材用被废弃的贝壳蛋壳取代动物骨骼作为催化型复合除氟滤料的主材，和动物骨骼一样富含钙质的贝壳蛋壳，分别源自贝壳类水产品和家禽蛋品；由于贝壳蛋壳的生物有机物少而简单，更无骨髓、筋肉残留物，所以用贝壳蛋壳取代动物骨骼为钙源，基本上断了使水产生怪味的来源；3生成羧基磷酸钙把贝壳蛋壳用磷酸充分浸泡后焙烧，便生产出片状的除氟半成品，目的有二 一是富含于贝壳蛋壳中的钙质与磷酸进行化学反应，经焙烧后生成了羧基磷酸钙，从而保留了骨炭的除氟优点；另一方面是贝壳蛋壳中仅剰的少许生物有机物绝大部份变成了气态物排出，而完美地克服了骨炭除氟时让水染怪味的缺点；3研粉将片状除氟半成品研磨成细于800目的粉状除氟半成品，以便在造粒时形成丰富的纳米级吸附孔网，以增大吸附面积和效果；4选粘合剂把凹土矿物的800细粉作为造粒粘土优点多多；凹土除了高粘合作用夕卜，凹土富含的镁、铝、钙、钛氧化物在生产过程中也能成为很好的除氟剂，加之凹土特有的表面活性中心所具有的催化作用，所以把凹土作为除氟滤料的辅料，是本发明对制造水处理材料使用传统粘合剂的一个突破；5配料把粉状除氟半成品和粉状凹土按一定比例混合在一起；6造粒将配好的料用造粒机做成I到3毫米的园球；
7烧料将球状除氟滤料按照烧制陶球的工艺加工成为形成具有丰富纳米空间的成品。概括起来讲本发明的工作原理和骨炭相同，都是用羧基磷酸钙中羧基与氟离子发生的置換反应，来降低原水中的氟含量CalO (po4) 6 (OH) 2+2F- — CalO (po4) 6F2+2 (OH)-用废弃的贝壳蛋壳取代动物骨作主材、用凹土取代其它有机或无机物作粘合剂、把除氟滤材加工成陶球外型是本发明的三大举措，三大举措相辅相成、缺一不可，因为用废弃的贝壳蛋壳取代动物骨骼作主材，不但保留了骨炭除氟的优点、还克服了它出怪味、易破碎等致命缺憾；用凹土取代其它有机与无机物作粘合剂，不但粘合度高，还有除氟和催化功能；把除氟滤材加工成陶球外型，不但根绝了常见的滤材板结的绝症，而且形成了丰富的纳米空间、形如乱麻的吸附孔道。由此可见因骨炭缺点，羧基磷酸钙这个险遭淘汰的除氟好方法，因本发明的出现将重放异彩，催化型复合除氟滤料必将在我国农村饮水安全工程中发挥重要的作用。
具体实施例方式下面用产业化生产实例，进一步说明本发明的实际应用方法生产本发明产品的物料有主料、辅料和化学助剂三种；主料为贝壳蛋壳碎片的混合或单一物，辅料为800目的凹土，化学助剂为磷酸；第一道生产工艺把主料浸泡在I到2%的磷酸液中，时间不低于12小时，而后取出浙汤；第二道生产工艺把浸泡后主料在有通风孔道的转炉中焙烧，最高温度攝氏600到700度，焙烧3小时左右，而后取出自然冷却；第三道生产工艺把冷却后的主料用研磨机磨成800目粉备用；第四道生产工艺企业化验室做小样实验，确定本批次主辅料配方百分比，以适应每批次贝壳蛋壳比和凹土源的变化；方法是用不同比例的主辅料混合粉进行静态除氟实验测试，优选出本批次的主辅料配伍比例；根据产品型号的不同，一般主料占70%到80%，对应的辅料在30%和20%之间；第五道生产工艺按照化验室确定的主辅配方百分比把主料粉和辅料粉注入造粒机，并按常规方法造粒，粒径I到3mm，造粒完成后取出备用；第六道生产工艺把造好的粒置入烧结炉焙烧成型，一般最高温度在1200度C，用时3小时左右；通过上述生产工艺，便制成了本发明所创造的催化型复合除氟滤料；它的再生液和骨炭一样是氢氧化钠
CalO (po4)6F2+2NA0H — CalO(po4)60H2+2NAF。
权利要求
1.一种催化型复合除氟滤料的产业化生产方法，用的物料分主料、辅料和化学助剂三种；主料为贝壳蛋壳碎片的混合或单一物，辅料为800目的凹土，化学助剂为磷酸； 第一道生产工艺把主料浸泡在I到2%的磷酸液中，时间不低于12小时，而后取出浙汤； 第二道生产工艺把浸泡后主料在有通风孔道的转炉中焙烧，最高温度攝氏600到700度，焙烧3小时左右，而后取出自然冷却； 第三道生产工艺把冷却后的主料用研磨机磨成800目的粉； 第四道生产工艺用小样进行静态除氟测试，确定本批次主辅料配方百分比，一般主料占70%到80%，对应的辅料在30%和20%之间； 第五道生产工艺按照确定的主辅配方百分比，把主料粉和辅料粉注入造粒机造粒，粒径I到3mm,造粒完成后取出备用； 第六道生产工艺把造的粒置入烧结炉焙烧成型，最高温度1200度C左右，用时3小时左右。
全文摘要
本发明涉及水处理材料制造领域，特别针对一种催化型复合除氟滤料的产业化生产方法；它的工作原理和骨炭相同，都是通过羧基与氟离子的置換反应，降低原水的氟含量；生产这一催化型复合除氟滤料用的物料分为主料、辅料和化学助剂三种；主料为废弃贝壳蛋壳碎片的混合或单一物，辅料为凹土，化学助剂为磷酸，通过六道生产工艺制成；用废弃的贝壳蛋壳取代动物骨骼作主材生成羧基磷酸钙，不但保留了骨炭除氟的优点，还克服了它出怪味易破碎的致命缺憾；用凹土取代其它有机与无机物作粘合剂，不但粘合度高，还伴生多元除氟和催化功能；把除氟滤材加工成陶球外形，不但在使用中根绝了常见的滤材板结的绝症，而且形成丰富的纳米空间和形如乱麻的吸附孔道；这三大举措把催化型复合除氟滤料构成了一个缺一不可的有机整体，具有高效、抗原水水质干扰性强、不产生二次污染、废物利用、低碳环保的特点，它必将在我国农村饮水安全这一民生工程中发挥重要作用。
文档编号C02F101/14GK102745790SQ201110096350
公开日2012年10月24日 申请日期2011年4月18日 优先权日2011年4月18日
发明者刘威 申请人:刘威