专利名称：除氟吸附材料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种除氟吸附材料及其制备方法，属于水处理技术领域。
背景技术：
氟是一种人体必需的微量元素，但是人体从外界摄入的氟不足或过多，都会对人体造成不利影响。氟对人体适宜的范围非常窄，缺氟易患龋齿病，摄入氟过多就会导致氟斑牙和氟骨症。人体对氟摄入的主要途径是饮用水，我国生活饮用水卫生标准规定，饮用水中氟含量不得超过I. Omg/Lo我国是一个氟危害较为严重的国家，到2000年底，全国地氟病(主要是饮水型和煤烟污染型两种)病区人口约为I. 2亿，氟斑牙患者4060万人，氟骨病患者260万人。另一方面，含氟矿石的开采冶炼和其它工业活动的废水中常常含有高浓度的氟，也可能污染水体，对人体造成危害。在这些地区，除氟仍然是是环境保护和人类健康的重要课题。常用的除氟方法主要有混凝沉淀法、吸附法、离子交换法和膜法。吸附是目前饮用水处理中应用最广的方法。活性氧化铝和活性碳是常用的吸附剂，但是普遍存在着吸附容量不高，受PH值影响大和再生效率低的缺点，并且使用活性氧化铝的过程中还容易造成铝离子的超标，对人体神经系统造成危害，这些都大大限制了吸附法的应用。
发明内容
本发明要解决的是现有的除氟吸附剂吸附容量不高，受pH值影响大和再生效率低的问题。本发明提供了一种复合除氟吸附材料，包括以沸石为骨架合成含钙镁的氧化物和氢氧化物，所述吸附材料为粒径40-100目的颗粒状物质，钙或镁含量为10% -30%。所述吸附材料的铝含量低于I %。所述吸附材料外观为白色。本发明还提供了一种上述复合除氟吸附材料的制备方法，包括(I)将吸附剂沸石粉碎至40-100目；(2)加入CaC12和MgC12溶液搅拌后弃去上清液，加入NaOH溶液搅拌；(3)倒去悬浮液，用去离子水冲洗吸附剂，干燥后得到所述复合除氟吸附材料。优选地，所述方法还包括将粉碎后的吸附剂用盐酸清洗至铝离子不再检出。优选地，所述CaC12和MgC12溶液的浓度为1% _2%，搅拌时间为20_60min。优选地，所述NaOH溶液的浓度为I % -3%，搅拌时间为20_60min。优选地，所述沸石为辽宁阜新所产。通过本发明上述制备方法所得的非铝系钙镁复合吸附剂吸附容量大，pH值适用范围宽，再生效果较好，吸附效果稳定，来源广阔，制备简单，且吸附剂粒径可以针对不同的处理要求进行调节。实际运行表明，对于3mg/L的含氟地下水(pH = 7. 82)，动态吸附容量为
I.3mg/g,是氧化招和沸石的3-5倍。
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进一步地，本发明所涉及的吸附剂在使用中不会出现铝离子超标的问题。
具体实施例方式制备方法实施例I :(I)将吸附剂沸石粉碎至40-100目；(2)加入CaC12和MgC12溶液搅拌后弃去上清液，加入NaOH溶液搅拌；(3)倒去悬浮液，用去离子水冲洗吸附剂，干燥后得到所述复合除氟吸附材料。制备方法实施例2 (I)吸附剂预处理选取辽宁阜新所产沸石，粉碎至40-100目。用5%盐酸清洗 2-3次，至铝离子不再检出。(2)取经上述预处理的吸附剂5-10g，随后加入IOOmLCaCl2和MgCl2溶液搅拌 20-60min ;最后弃去上清液，加入100_250mL浓度为1% -5%的NaOH溶液，搅拌20_60min ；(3)倒去悬浮液，用去离子水冲洗剩余颗粒吸附剂4-5次，干燥之后得到钙镁复合除氟吸附材料。制备方法实施例3 一种钙镁复合除氟吸附材料，其制备方法为(I)吸附剂预处理选取辽宁阜新所产沸石，粉碎至40目。用5%盐酸清洗2-3次， 至铝离子不再检出。(2)取经上述预处理的吸附剂10g，随后加入90mLl % CaCl2溶液和IOmLl % MgCl2 溶液搅拌30min ;最后弃去上清液，加入IOOmL浓度为1%的NaOH溶液，搅拌30min ；(3)倒去悬浮液，用去离子水冲洗剩余颗粒吸附剂4-5次，干燥之后得到钙镁复合除氟吸附材料。制备方法实施例4 一种钙镁复合除氟吸附材料，其制备方法为(I)吸附剂预处理选取辽宁阜新所产沸石，粉碎至100目。用5%盐酸清洗2-3 次，至铝离子不再检出。(2)取经上述预处理的吸附剂10g，随后加入10mL2% CaCl2溶液和90mL2% MgCl2 溶液搅拌30min ;最后弃去上清液，加入IOOmL浓度为3%的NaOH溶液，搅拌30min ；(3)倒去悬浮液，用去离子水冲洗剩余颗粒吸附剂4-5次，干燥之后得到钙镁复合除氟吸附材料。制备方法实施例5 一种钙镁复合除氟吸附材料，其制备方法为(I)吸附剂预处理选取辽宁阜新所产沸石，粉碎至60目。用5%盐酸清洗2-3次， 至铝离子不再检出。(2)取经上述预处理的吸附剂10g，随后加入50mLl % CaCl2溶液和50mLl % MgCl2 溶液搅拌30min ;最后弃去上清液，加入IOOmL浓度为2%的NaOH溶液，搅拌30min ；(3)倒去悬浮液，用去离子水冲洗剩余颗粒吸附剂4-5次，干燥之后得到钙镁复合除氟吸附材料。本发明所涉及的吸附剂是在以沸石为骨架合成富含钙镁的氧化物和氢氧化物，制得的吸附剂是一种粒径为40-100目的颗粒状物质，其外表为白色，比表面积的优选值为 436. 42m2/g 左右。 本发明的吸附剂钙或镁含量在10% -30%之间，铝含量低于1%。该吸附剂吸附容量大，PH值适用范围宽，再生效果较好。实际运行表明，对于3mg/L的含氟地下水(pH =
7.82)，动态吸附容量为I. 3mg/g，是氧化铝和沸石的3-5倍。本发明所涉及的吸附剂在使用中不会出现铝离子超标的问题，且吸附剂粒径可以针对不同的处理要求进行调节。
权利要求
1.一种复合除氟吸附材料，其特征在于包括以沸石为骨架合成含钙镁的氧化物和氢氧化物，所述吸附材料为粒径40-100目的颗粒状物质，钙或镁含量为10% -30%。
2.如权利要求I所述的复合除氟吸附材料，其特征在于，所述吸附材料的铝含量低于1%。
3.如权利要求I所述的所述吸附材料外观为白色。
4.如权利要求I至3任意一项所述复合除氟吸附材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤(1)将吸附剂沸石粉碎至40-100目；(2)加入CaC12和MgC12溶液搅拌后弃去上清液，加入NaOH溶液搅拌；(3)倒去悬浮液，用去离子水冲洗吸附剂，干燥后得到所述复合除氟吸附材料。
5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述方法还包括将粉碎后的吸附剂用盐酸清洗至铝离子不再检出。
6.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述CaC12和MgC12溶液的浓度为 1% _2%，搅拌时间为20-60min。
7.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述NaOH溶液的浓度为I% -3 %，搅拌时间为20-60min。
8.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述沸石为辽宁阜新所产。
全文摘要
本发明提供了一种除氟吸附材料及其制备方法，属于水处理技术领域。本发明涉及的复合除氟吸附材料包括以沸石为骨架合成含钙镁的氧化物和氢氧化物，所述吸附材料为粒径40-100目的颗粒状物质，钙或镁含量为10％-30％。其制备方法如下(1)将吸附剂沸石粉碎至40-100目；(2)加入CaCl2和MgCl2溶液搅拌后弃去上清液，加入NaOH溶液搅拌；(3)倒去悬浮液，用去离子水冲洗吸附剂，干燥后得到所述复合除氟吸附材料。本发明的复合吸附剂吸附容量大，pH值适用范围宽，再生效果较好，吸附效果稳定，来源广阔，制备简单。
文档编号B01J20/30GK102600797SQ20121007867
公开日2012年7月25日 申请日期2012年3月23日 优先权日2012年3月23日
发明者丘鸿斌, 曾锐, 李东红 申请人:丘鸿斌, 曾锐, 李东红