[发明专利]一种基于竹质物的除氟材料制备方法

说明书

本发明涉及竹质废弃物的资源化利用技术，具体涉及基于竹质物的除氟材料制备方法，该除氟材料可高效去除自来水与一般工业废水中的氟，特别对去除湿法炼锌用硫酸锌电解液中氟的效果明显，属于水处理技术领域。所述基于竹质的除氟材料制备方法包括含高比表面积竹炭混合液制备、含竹炭与钙磷酸盐前驱体料浆的合成及其水热后处理等步骤。本发明所提供除氟材料具有除氟快速、成本低以及除氟渣可作为燃料利用等特点，而且还实现了以废治害，使竹材加工残余物成为了治理“氟害”的主要原料。

技术领域

本发明涉及竹质废弃物的资源化利用技术，具体涉及基于竹质物的除氟材料制备方法，该除氟材料可可高效去除自来水与一般工业废水中的氟，特别对去除湿法炼锌用硫酸锌电解液中氟的效果明显，属于水处理技术领域。

背景技术

我国氟化学工业、钢铁生产、铝电解与铝加工、制酸与含硫化肥生产、玻璃制品制造与加工、有色金属冶炼等行业每年都产生大量的含氟废水，同时，在某些地区的地表水与地下水中的氟含量也严重超标。水体中高氟的存在，对人类的生产、生活环境造成了极大的危害。

为了降低氟的危害，人们开发了多种除氟技术，这些技术主要包括混凝沉淀法、吸附法、离子交换法以及膜分离法等。尽管这些技术在降低水体中氟含量方面有着积极的效果，但依然存在处理成本高、除氟剂制备需要消耗较多的资源、除氟剂用量大、产生二次污染、对不同PH值水体处理没有普适性等方面的缺陷。专利CN102259946A、CN102357357A与CN104324684A均可以获得不错的除氟效果，但这些技术大多只适用于处理中性水；专利CN1966407A公布了铝盐与磷酸盐对酸性锌电解液除氟的方法，但该法导致了电解液中有价元素锌的不小损失。

另一方面，我国是世界上竹资源最丰富的国家，但竹材利用率在50％以下，个别产品的利用率不到20％，造成大量的竹资源浪费、且污染环境。高效资源化利用竹材加工企业的固体废弃物，对竹产业的健康发展意义重大。

发明内容

本发明的目的在于以竹材或竹材加工中所产生固体废弃物为主要原料，来制备针对水体中氟去除的除氟材料。本发明制备的除氟剂不仅可实现宽pH值范围水体中氟的高效去除，而且还资源化利用了竹基固体废弃物。

本发明一种基于竹质物的除氟材料制备方法，包括下述步骤：

步骤A：含高比表面积竹炭混合液制备

将竹质固体粉末与磷酸溶液混合均匀后进行干燥处理；得到固体物质；然后对固体物质进行高温活化，得到活化料；再将活化料加入溶剂中；得到含高比表面积竹炭混合液；

步骤B：含竹炭与钙磷酸盐前驱体料浆的合成

将步骤A所得含高比表面积竹炭混合液加入水溶性钙源中；当体系的pH值为7.5～8.5时，停止加入含高比表面积竹炭混合液；加热、搅拌、过滤，得到滤液A与滤渣；滤渣在保护气氛下于300-450℃处理后，加入滤液A中进行调浆；得到含竹炭与钙磷酸盐前驱体料浆；

步骤C：步骤B所得料浆的水热后处理

往步骤B所得在含竹炭与钙磷酸盐前驱体料浆前驱体料浆中加入可溶性碳酸盐，然后在100～150℃水热处理；得到水热处理后的浆料；

步骤D：步骤C所得材料的洗涤与干燥

对步骤C所得水热处理后的浆料进行固液分离处理，所得固体进行洗涤、干燥；得到所述基于竹质废弃物的除氟材料。

本发明一种基于竹质物的除氟材料制备方法，步骤A所述含高比表面积竹炭混合液通过下述步骤制备：

①将竹质物烘干，然后用磨粉设备将其粉碎成尺寸小于0.5mm的竹质粉料；