[发明专利]一种复合除氟剂及制备方法

权利要求书

1.一种复合除氟剂，其特征在于，所述除氟剂由具有呈大-中-微孔的多层次孔径结构分布的多孔炭及镶嵌在其中的活性除氟粒子组成，所述活性除氟粒子均匀镶嵌在所述多孔炭的孔体内部或孔径表面，所述活性除氟粒子为Al₂O₃、MgO中的一种或两种；

其制备方法，包括下述步骤：

第一步：活性除氟粒子原料选择

将含Al或含Mg成分的天然矿物破碎，过325目筛，取筛下矿物颗粒，备用；

第二步：前驱体制备

将造孔剂、碳源与第一步中所得到的筛下矿物颗粒置于溶剂中，充分混合后，于50-100℃低温蒸干，得到复合除氟剂前驱体；

所述碳源选自树脂，沥青和煤焦油中的一种；

所述碳源与造孔剂的重量比为1：3-5：1；所述碳源与矿物颗粒的重量比为15：2-3：10；

第三步：前驱体炭化

将第二步中所得复合除氟剂前驱体在保护气氛下，先按1-10℃/min的升温速度，加热至200-400℃，恒温1-5h，然后按1-5℃/min的升温速度加热至500-800℃，恒温2-6h后随炉冷却；得到负载有活性除氟粒子的炭材料；

第四步：去除造孔剂

根据所使用造孔剂类型，在常温下采用溶解或腐蚀的方法去除负载有活性除氟粒子的炭材料中的造孔剂，然后用去离子水洗涤至过滤上清液pH值为6-8，最后将滤渣烘干，得到复合除氟剂；

得到的复合除氟剂中，活性除氟粒子与多孔炭的质量比为1：5-5：1；活性除氟粒子的粒径小于等于20μm。

2.根据权利要求1所述的一种复合除氟剂，其特征在于，所述含Al或含Mg成分的矿物选自铝土矿、菱镁矿、高岭土、白云石中的一种或多种；所述含Al成分的矿物中，Al₂O₃的质量百分含量≥40%；所述含Mg成分的矿物中，MgCO₃的质量百分含量≥50%。

3.根据权利要求1所述的一种复合除氟剂，其特征在于，所述造孔剂选自KOH、NaOH中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的一种复合除氟剂，其特征在于，所述溶剂选自水、甲醇、乙醇、丙酮、正己烷中的一种。

5.根据权利要求1所述的一种复合除氟剂，其特征在于，所述保护气氛选自氨气、氮气、氢气、氩气中的至少一种。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种复合除氟剂，其特征在于，得到的复合除氟剂中，多孔炭孔径分布为：大孔孔径在50-120nm、中孔孔径在2-50nm、微孔孔径小于2nm。