[发明专利]一种利用负载Ce4+

说明书

本发明公开了一种利用负载Ce⁴⁺的脲醛树脂富去除氟离子的方法，利用吸附剂对水中氟离子的选择性吸附性能进行氟离子的去除。本发明以负载Ce⁴⁺的脲醛树脂为吸附剂，采用恒温振荡方法对含氟离子溶液中的氟离子进行吸附。负载Ce⁴⁺的脲醛树脂原材料便宜易得，制备方法简单，对氟离子有高选择性，利用负载Ce⁴⁺的脲醛树脂吸附处理水体中的氟离子，能满足工业废水排放的要求，尤其是中低浓度含氟废水的去除需求，同时吸附剂再生性能优异，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于环保处理技术领域，具体涉及一种利用负载Ce⁴⁺的脲醛树脂去除氟离子的方法。

背景技术

核能作为一类清洁、高效的能源，近年来获得了广泛的关注和快速发展。核工业中，在核燃料循环的铀转化、铀浓缩和核燃料元件生产环节中，会产生一定数量的含氟废液。因此，需对核工业中产生的含氟废液进行处理，满足排放标准。

现阶段对于核工业中的含氟废液的处理方法多采用石灰乳沉淀法，该法可将高浓度含氟废液处理至30mg/L左右，但离工业排放标准（10mg/L）还有一定距离。中低浓度的含氟废水处理一般采用吸附法、反渗透法、离子交换法、电渗析法和膜过滤法等。国内外对于吸附法吸附氟离子的研究广泛，Dilip Thakre等人将镧负载于壳聚糖，得到最大吸附容量为4.7mg/g的含镧吸附剂，用盐酸再生后，其再生率在80%以上（Dilip Thakre, et al.Synthesis of La-incorporated chitosan beads for fluoride removal from water[J]. Journal of Fluorine Chemistry, 2010, 131: 373–377）。Dhiman Santra等将铈负载于纤维素上，该材料采用NaOH溶液可将吸附后的吸附剂进行再生，但再生2~3次后，其再生率较差（Dhiman Santra, et al. Taguchi design and equilibrium modeling forfluoride adsorption oncerium loaded cellulose nanocomposite bead[J].Carbohydrate Polymers, 2014, 111: 813–821）。李永富等以乙二醇二缩水甘油醚(EGDE)交联壳聚糖，同时以La³⁺为螯合剂改性交联后的壳聚糖，得到的新型吸附剂对含氟废水的去除率可达90%，其吸附容量可到25.7mg/L（李永富等. 负载镧的EGDE 交联壳聚糖微球对氟离子的吸附平衡与吸附动力学[J]. 中国海洋大学学报, 2012, 42(6): 34-39）。综上所述，现有的含氟废水吸附处理方法仍存在吸附容量较低和/或再生性较差的问题，因此，寻找一种同时满足吸附容量高和再生性良好的吸附方法具有十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种吸附容量高和再生性良好的利用负载Ce⁴⁺的脲醛树脂去除氟离子的方法，所述方法以Ce⁴⁺和脲醛树脂为原料，通过螯合反应制备负载Ce⁴⁺的脲醛树脂（Ce-UF），以合成的Ce-UF为吸附剂吸附氟离子。该吸附方法简单，制备成本低，吸附效果较好，可以满足核工业含氟废水的处理，尤其是经过预处理后的中低浓度含氟废水的处理达标排放。

实现本发明目的的技术解决方案为：

一种利用负载Ce⁴⁺的脲醛树脂去除氟离子的方法，具体步骤如下：在恒温振荡条件下，将负载Ce⁴⁺的脲醛树脂加入含氟离子溶液中进行吸附，所述的含氟离子溶液的初始pH值为3.0~10.0，吸附时间为5~120min，吸附温度为15~35℃，其中，所述的负载Ce⁴⁺的脲醛树脂为将Ce⁴⁺和脲醛树脂按质量体积比为0.05:1混合，25℃下恒温震荡8~24h，过滤，干燥，研磨过筛后制得。