[发明专利]高效除氟吸附剂的制备方法和高效除氟吸附剂

说明书

 

技术领域

本发明属于水处理技术领域，特别涉及一种除氟吸附剂的制备方法和除氟吸附剂。

背景技术

氟作为一种人体必不可少的微量元素，适量的氟不仅可以保护牙齿，而且对骨骼的形成与代谢均有重要作用，但长期过量摄入氟则易导致氟牙病、氟骨症、肌肉纤维退化,甚至癌症。世界健康组织规定饮用水中氟含量的上限为1.5 mg.L-1 。我国饮用水卫生标准中规定，饮用水中氟含量应小于1.0 mg.L-1 ，超过该值即为高氟水。

目前,高氟水净化方法主要有吸附法、沉淀法、膜分离法、电凝聚法、离子交换法等, 但由于吸附剂成本低廉、方便易得等优点, 使得吸附法成为净化高氟水最为常用的方法。常用的吸附剂有活性氧化铝、沸石、骨炭等。有研究表明, 菱铁矿对去除水中砷有较好的效果, 但利用菱铁矿除氟却很少有人研究。为此, 提出了利用铝盐改性天然菱铁矿粉末作为除氟吸附剂的方法，以为研究优质、高效的除氟材料提供理论依据。

发明内容

本发明的目的是提供一种除氟吸附剂的制备方法和除氟吸附剂，以解决相关技术中的除氟吸附剂在除氟效果上具有一定的限制的问题。

为了实现是上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种除氟吸附剂的制备方法，其包括：步骤S102，选取天然菱铁矿粉末；步骤S104，在所选的天然菱铁矿粉末中，加入适量的去离子水、铝盐以及适量的粘合剂，得到混合粘稠物；步骤S106，对所得到的混合粘稠物进行湿法挤压造粒；步骤S108，对由湿法挤压造粒得到的颗粒进行煅烧。

进一步地，上述步骤S108包括：在马弗炉中采用450℃的温度对由所述湿法挤压造粒得到的颗粒煅烧3小时。

进一步地，上述步骤S102包括：将所述天然菱铁矿粉碎成粒度小于0.10 mm的粉末。

进一步地，上述步骤S106中，经过湿法挤压造粒得到粒度为3-4 mm的颗粒。

进一步地，上述步骤S104中所加入的粘结剂为所述混合粘稠物总重量的54.9%-61.9%。

进一步地，上述铝盐为硫酸铝，粘结剂为固液比为25%的铝溶胶。

进一步地，上述步骤S104中，所述去离子水与所述天然菱铁矿粉末两者的重量比为：1:50-1:25。

进一步地，上述步骤S102中，选取的天然菱铁矿中菱铁矿的含量为总含量的85.6%。

为了实现是上述目的，根据本发明的另一个方面，提供了一种除氟吸附剂，其由上述用于强化除氟的天然菱铁矿改性方法中的一种制备得到。

进一步地，上述除砷吸附剂中至少含有85.6%的菱铁矿，5.5%的粘土矿物。

本发明具有以下有益效果：

1）通过对铝盐改性天然菱铁矿粉末进行湿法挤压造粒和煅烧，使得天然菱铁矿的晶格发生了变化，并有一部分天然菱铁矿转化成了赤铁矿，从而生成了除氟吸附剂。由于本发明采用一种原材料（即天然菱铁矿）实现了高效除氟吸附剂的制备，从而简化了制备工艺。此外，由于煅烧处理，使得菱铁矿和赤铁矿的结构发生了改变，从而改善了除氟效果。

2）由于除氟吸附剂呈颗粒状，使得用户可以方便地将除砷吸附剂放置在过滤器（柱状反应器）中对高氟水进行过滤，不仅便于使用，而且便于材料吸附饱和后的活化再生。

附图说明

图1是根据本发明实施例的除氟吸附剂的制备方法的流程图。图2是根据本发明实施例的天然菱铁矿原样和改性后吸附剂的X射线衍射分析谱图，其中1代表未改性天然菱铁矿颗粒；2代表未添加铝盐粘结剂的改性天然菱铁矿颗粒；3代表添加铝盐粘结剂的改性天然菱铁矿颗粒。

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具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

首先，结合实施示例描述除氟吸附剂的制备方法。

图1是根据本发明实施例的除氟吸附剂的制备方法的流程图。如图1所示，在本发明的一种优选实施方式中，根据本发明实施例的除氟吸附剂的制备方法可以包括以下步骤：

步骤S102，选取天然菱铁矿粉末；

步骤S104，在所选的天然菱铁矿粉末中，加入适量的去离子水、铝盐以及适量的粘合剂，得到混合粘稠物；

步骤S106，对所得到的混合粘稠物进行湿法挤压造粒；

步骤S108，对由湿法挤压造粒得到的颗粒进行煅烧。