专利名称：水体除氟材料的制备方法
技术领域：
本发明涉及城市供水水质及水体污染的环境治理领域，具体涉及一种利用贝壳砂制备水体除氟材料的方法。
背景技术：
我国地下水含氟地区的分布范围很广，因长期饮用含氟量高的水可引起慢性中毒，特别是对牙齿和骨骼产生严重危害。轻者患氟斑牙，表现为牙釉质损坏，牙齿过早脱落等，重者则骨关节疼痛，甚至骨骼变形，出现弯腰驼背等，完全丧失劳动能力。所以高氟水的危害是严重的。我国饮用水标准中规定氟的含量不得超过lmg/L。现在常用的饮用水除氟方法较多，在生活饮用水方面常用的有吸附和离子交换法如除氟炭(骨炭)净水组件法；活性氧化铝法；沸石(分子筛)及离子树脂交换法；反渗透和电渗析法。我国饮用水除氟方法中，应用最多的是吸附过滤法，作为滤料的吸附剂主要有3种，即活性氧化铝、骨炭和改性沸石。传统除氟剂活性氧化铝是白色颗粒状多孔吸附剂，有较大的比表面积，是除氟比较经济有效的方法。活性氧化铝在pH = 5 8范围内时，除氟效果较好，而在PH值为5. 5时，吸附量最大。活性氧化铝是两性物质，等电点约在9. 5，当水的PH值小于9. 5时可吸附阴离子，大于9. 5时可去除阳离子。因此，在酸性溶液中活性氧化铝为阴离子交换剂，对氟有极大的选择性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种原料便宜，制作工艺简单的清除水体中氟元素材料的制备方法。本发明的技术方案如下—种水体除氟材料的制备方法，将市售贝壳砂(主要成分为碳酸钙，CaO含量大于95%)用清水清洗干净，小于100°C温度烘干，破碎后过40-120目筛，将过筛的贝壳砂，用质量分数5%柠檬酸溶液按I : 10固液比(g/mL)震荡浸泡24h，将震荡浸泡后的贝壳砂水洗6次，然后于小于100°C温度烘干，然后400°C焙烧O. 5h，用O. 6mol/L的磷酸溶液以I : 25固液比(g/mL)浸泡O. 5h,用氨水将溶液的PH值调整到8,在室温下老化3h,然后水洗,小于100°C烘干既得。用贝壳砂制作制除氟材料，原料相对便宜，制作工艺及条件容易满足，制成材料不仅适用于水体除氟，pH适用范围广(3-10)，其氟的去除率均大于96. 5%，其对氟的最大饱和吸附容量为16.8mg/g。该材料可以再生，再生后对氟的去除效果影响不大。
具体实施例方式以下结合具体实施例，对本发明进行详细说明。将市售贝壳砂(主要成分为碳酸钙，CaO含量大于95% )用清水清洗干净，小于100°c温度烘干，破碎后过40-120目筛，将过筛的贝壳砂，用质量分数5%柠檬酸溶液按I : 10固液比(g/mL)震荡浸泡24h,将震荡浸泡后的贝壳砂水洗6次,然后于小于100°C温度烘干，然后400°C焙烧O. 5h，用O. 6mol/L的磷酸溶液以I 25固液比(g/mL)浸泡O. 5h，用氨水将溶液的PH值调整到8，在室温下老化3h，然后水洗，小于100°C烘干既得。应用实例在氟离子浓度为10mg/L体积为750ml而pH值为2，3，4，5，6，7，8，9，10，11不同的
含氟水中，投加Ig用前述方法制备的除氟材料，在25°C气浴振荡器上震荡，取上清液测定 氟浓度，然后依据氟离子在震荡前后浓度变化计算该材料对氟的去除率。当含氟水的PH在3-10时，氟的去除率在96. 5%以上，当pH值小于3或大于10时，随PH值减小或增大，去除率迅速下降。该材料适合去除pH值在3-10之间的含氟水体。用贝壳砂制作制除氟材料，原料相对便宜，制作工艺及条件容易满足，制成材料适用于水体除氟，pH适用范围广(3-10)，其氟的去除率均大于96. 5%，其对氟的最大饱和吸附容量为16.8mg/g。该材料可以再生，再生后对氟的去除效果变化不大。再生方法为将使用过的吸附剂用质量分数为I %的NaOH溶液浸泡24h，水洗过滤后再用质量分数为O. 5%的H2SO4溶液中和，再生吸附剂的活性比可达98%，再生2次后活性比仍能达到82. 8%。应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
权利要求
1.一种水体除氟材料的制备方法，其特征在于，将贝壳砂用清水清洗干净，小于100°c温度烘干，破碎后过40-120目筛，将过筛的贝壳砂，用质量分数5%柠檬酸溶液按I : 10固液比震荡浸泡24h，将震荡浸泡后的贝壳砂水洗，然后于小于100°C温度烘干,然后400°C焙烧O. 5h，用0.6mol/L的磷酸溶液以I : 25固液比浸泡O. 5h，用氨水将溶液的PH值调整到、8，在室温下老化3h，然后水洗，小于100°C烘干既得。
全文摘要
本发明公开了一种水体除氟材料的制备方法，将市售贝壳砂用清水清洗干净，小于100℃温度烘干，破碎后过40-120目筛，将过筛的贝壳砂，用质量分数5％柠檬酸溶液按1∶10固液比震荡浸泡24h，将震荡浸泡后的贝壳砂水洗6次，然后于小于100℃温度烘干，然后400℃焙烧0.5h，用0.6mol/L的磷酸溶液以1∶25固液比浸泡0.5h，用氨水将溶液的pH值调整到8，在室温下老化3h，然后水洗，小于100℃烘干既得。用贝壳砂制作制除氟材料，原料相对便宜，制作工艺及条件容易满足，制成材料不仅适用于水体除氟，pH适用范围广，其氟的去除率均大于96.5％，其对氟的最大饱和吸附容量为16.8mg/g。具有饱和吸附量大，除氟能力强等特点。该材料可以再生，再生后对氟的去除效果变化不大。
文档编号B01J20/30GK102614849SQ20121008103
公开日2012年8月1日 申请日期2012年3月26日 优先权日2012年3月26日
发明者石辉, 赵晓光 申请人:西安建筑科技大学, 西安科技大学