专利名称：高效除氟吸附剂的制备和应用方法
技术领域：
本发明属于水处理技术领域，特别涉及一种水处理用除氟吸附剂的制备和与 其相适应的除氟应用方法。本发明的除氟吸附剂及配套方法，能有效去除原水中过量的氟， 有效控制净化水中氟含量。
背景技术：
氟是人体必需的微量元素之一，适量的氟(0.5 1.0 mg/L)是维持骨骼和牙齿发 育所必不可少的。饮用水是摄入氟的主要来源，长期饮用含氟量高于1.5mg/L的高氟水可导 致慢性氟中毒，对牙齿、骨骼、神经系统、消化系统、呼吸系统和生殖系统产生毒害。除此 之外，食物、工业污染、药品、化妆品等也是氟中毒的其它氟源。世界不少地区都存在高氟 水，饮水型氟中毒人数很多。在我国除上海和海南外，其它31个省、市、自治区均有不同程 度的氟中毒发生，主要发生区域集中在长江以北的各省，是我国分布最广的地方病。氟中毒 分布与饮用水氟化物浓度分布是一致的。饮用水氟含量最大的达到14.0mg/L，而饮用水中氟 化物的安全界限是1.0mg/L。为了有效防止饮用水氟中毒的危害，必须对高氟水进行处理。 一般来说，除氟方法包括吸附法、离子交换法、化学沉淀法、混凝法、电渗析法、反渗透法 和膜交换法等。国内外常用的去除高氟水中过量氟的方法是吸附法。最普遍的吸附剂是活性 氧化铝和活性碳。前者吸附能力小；后者pH适用范围小，需调节pH值，从而导致处理成本 高
发明内容
本发明采用价格低廉的天然海底铁锰结核为原料，经过三氯化铁的改性后， 即可得到所需要的饮用水除氟吸附剂。该吸附剂成本低、清洁无毒、氟吸附容量大、性能稳
定。其主要技术内容是将天然海底铁锰结核粉碎，得到最佳粒径，再用一定量三氯化铁溶 液改性，使Fe"及其氢氧化物吸附于铁锰结核上，所得到的饮用水除氟吸附剂可有效去除水
中氟离子(r)。
具体实施方式
高效除氟吸附剂的制备和应用方法如下
1、 高效除氟吸附剂的制备方法
海底铁锰结核的主要矿物组分是Mn矿物和Fe矿物，其他自生矿物有磷灰石和沸石类矿 物等，碎屑矿物主要是石英和斜长石等。天然海底铁锰结核经碾碎、筛分为最佳吸附粒径0.5 1 mm。 一定量铁锰结核放入活化柱，添加一定体积某种浓度的三氯化铁溶液，通过恒流泵控 制较小流速，让三氯化铁溶液慢慢流经铁锰结核活化柱，使充足的F,及其氢氧化物吸附于 铁锰结核上。 一段时间后，取出铁锰结核，并用去离子水清洗，4(TC左右烘干后，即制得除 氟吸附剂。
2、 除氟方法
静态除氟方法取一定体积某种浓度的含氟水，按除氟吸附剂与含氟水质量比为1: 50投加吸附剂，搅拌，24小时后静置沉降，上清液为被处理含氟水。
除氟实例1 (静态)取50 mL含氟离子(F) 3 mg/L、 Na+ = 0.00018 mol/L、 pH = 6的 待处理水样，投加除氟剂1 g ，在20 。C条件下，搅拌，24小时后，取上清液测定F—含量 为0.15mg/L，吸附去除率达95 %。
除氟实例2 (静态)取50mL含氟离子(F-) 5 mg/L、 Na+= 0.0003 mol/L、 pH = 7的 待处理水样，投加除氟剂1 g ,在20 。C条件下，搅拌，24小时后，取上清液测定F含量 为0.50mg/L，吸附去除率达90 %。
权利要求
1、一种饮用水除氟的吸附剂，其特征是至少由天然海底铁锰结核组成。
2、 如权利要求1所述的吸附剂，其特征在于主要含有Mn矿物和Fe矿物且保持一定粒度 的天然海底铁锰结核。
3、 如权利要求2所述的吸附剂，其特征在于海底铁锰结核经三氯化铁改性后而成，使充足 的Fe"及其氢氧化物吸附于其上。
4、 如权利要求2所述的吸附剂，其特征在于所采用海底铁锰结核的粒度为0.5 1 mm。
全文摘要
本发明涉及一种能有效去除饮水中过量氟的吸附材料的制备技术及其应用方法。本发明采用价格低廉的天然海底铁锰结核为原料，经粉碎使其控制在一定的粒度范围，再用一定量三氯化铁改性，使三价铁离子(Fe<sup>3+</sup>)及其氢氧化物吸附于铁锰结核上，即可得到所需要的饮用水除氟吸附剂。该吸附剂的特点是，清洁无害、成本低、氟吸附容量大、除氟率高、性能稳定，适应于不同规模的饮用水除氟工艺。该材料可作为过滤器滤料，在20℃，pH＝5-7条件下除氟在90％以上。经处理的净化水满足我国饮用水卫生标准。
文档编号C02F1/28GK101428208SQ200710176919
公开日2009年5月13日 申请日期2007年11月7日 优先权日2007年11月7日
发明者琼 刘, 郭华明 申请人:郭华明;刘 琼