[发明专利]一种吸氟材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种吸氟材料的制备方法及在废水除氟中的应用，具体来说是制备了一种通过树脂固载含有羟基磷酸盐结构的功能高分子材料，该吸氟材料具有深度吸附氟离子的特征。本发明的吸氟材料吸附容量大，对氟离子吸附量在9g/L以上；在废水除氟工艺中，可将废水中的氟离子降至1mg/L以下，适合工业化应用。

技术领域

本申请属于吸附材料领域，具体涉及一种吸氟材料的制备方法及在废水除氟中的应用及其制备方法。

背景技术

工业生产的废水中，若是含有浓度较高的氟离子，需要将氟离子进行处理，达到标准后才能进行排放。目前，氟离子达标排放仍是较多企业的难题：一方面是处理效果不佳，如常规的钙盐沉淀或双钙沉淀，主要是初步除氟，难以达标排放；另一方面，深度除氟，处理费用较高。而常规的离子交换法，易受其它离子干扰，对氟离子选择性差。絮凝沉淀法，难以处理到理想的效果，成本也不低。综合看，吸附法前景较好，但需要解决上述两个难题，所制备的吸附剂需要对氟有较大的吸附容量，还要对氟有较高的选择性。

在吸附法除氟的材料中，如活性氧化铝、活性炭、羟基磷灰石、骨炭、粘土。其中，羟基磷灰石(一种羟基磷酸盐)是对氟吸附率较好的一种。但羟基磷酸盐单独用于除氟，使用成本太高，难以实现大规模工业应用。

本发明基于能对除氟废水达标排放的要求，且使用成本低的现状下，制备了一种可吸氟-脱氟重复再生使用的吸氟材料。

在此背景下，本发明将羟基磷酸盐固载至树脂结构中，将树脂进行功能化，得到的聚合物树脂材料具有吸附氟离子的特征，从而可用作去除废水中的氟离子。

发明内容

针对现有材料对氟的吸附选择性差、使用寿命短的、吸附容量小的问题，本发明提供了一种新型的吸氟材料。

为了实现上述目的，本申请采取的技术手段如下：

一种吸氟材料，具体为固载有羟基磷酸盐的高分子树脂。

制备所述吸氟材料的方法，具体步骤如下：

1)在单体和交联剂中，加入引发剂、致孔剂，混合均匀，备用；

2)在步骤1)备用物中，加入羟基磷酸盐粉末，混合均匀，制成分散相；

3)将步骤2)制备的分散相加入到含有分散剂的水溶液或盐溶液或有机溶剂连续相中，搅拌，调整粒径为50～2000um，控制温度在50～120℃下，聚合时间1～40h，进行后处理，即得吸氟材料。

步骤1)中所述的引发剂用量为单体和交联剂总质量0.1～5％；

步骤1)中所述的致孔剂用量为单体和交联剂总质量10～200％；

步骤2)中所述的羟基磷酸盐粉末为单体和交联剂总质量10～200％；

或羟基磷酸盐粉末为未固化树脂总质量10～200％。

所述的单体选自苯乙烯、丙烯酸、丙烯酸酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺、二乙烯苯中的一种或几种组合；

所述的交联剂选自二乙烯苯、丁二烯、丙烯酸烯丙酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、衣康酸烯丙酯、N,N’-亚甲基双丙烯酰胺、三聚异氰酸烯丙酯一种或几种组合；

所述的致孔剂是各种有机物或无机盐；

所述的引发剂是偶氮类或过氧化物类；

所述的分散剂选自明胶、甲基羟乙基纤维素、聚乙烯醇、羧甲基纤维素。

优选的，步骤3)中所述的温度是60～100℃。

优选的，所述的聚合时间是3～12h。

优选的，所述的球状颗粒粒径范围在200～1200um。