[发明专利]一种改性桂圆壳除氟吸附剂的制备方法

说明书

一种改性桂圆壳除氟吸附剂的制备方法，属于水处理除氟技术领域。本发明以桂圆壳为原料，将晒干、恒重的桂圆壳进行粉碎后，放在酸性溶液中进行恒温水浴，经清洗、烘干、研磨和筛分后得到桂圆壳粉末；将桂圆壳粉末置于恒温的铝盐溶液中并加入碱性溶液、调节pH值，同时进行高速搅拌，再通过高速离心得到沉淀物；沉淀物经洗净和烘干即可制得改性桂圆壳除氟吸附剂。本除氟吸附剂原料来源广泛、价格低廉，制备过程简单、易行，吸附容量高，除氟效果好，易于工业化操作，具有广阔的应用前景，为农业废弃物的资源化利用提供了新途径。

技术领域

本发明涉及一种改性桂圆壳除氟吸附剂的制备方法，涉及除氟吸附剂的制备方法和应用，属于水处理除氟技术领域。

背景技术

氟元素广泛存在于自然界中，地下含氟岩层会受到水文地质条件的影响，使含氟硅酸盐矿溶入地下水中，造成地下水的含氟量增大。我国高氟地下水的分布范围广泛，氟中毒病区几乎遍布全国，其中作为饮用水水源的含氟地下水也普遍存在。另外，一些地表水水源也不同程度存在氟含量较高甚至氟浓度超标的问题。

随着社会和工业发展，生活与工业生产也会产生不同程度的氟污染，含氟化物的废水排放使得大量可溶性和不可溶性氟化物进入到水环境中，增加了水中氟化物含量，会造成局部区域的水体出现氟化物超标问题。长期饮用氟含量超标的水会严重影响人体健康。我国存在许多氟斑牙、氟骨病高发的地区，氟化物还可引起人类及动物淋巴细胞染色体畸变，染色体互换及微核形成率增高等现象。我国农村经济条件相对落后，饮用水氟化物超标情况严重，亟需解决我国高氟地区以及农村地区饮用水氟化物超标问题。

国内外有关水中氟化物的去除方法主要为吸附法、化学沉淀法、膜滤法等，其中吸附法具有吸附剂来源广、效果好、工艺简单等特点，已经得到广泛应用。国内外应用中大多采用活性氧化铝作为除氟吸附材料，但活性氧化铝吸附剂存在吸附容量低、受pH值影响大、铝离子泄漏等问题，限制了活性氧化铝在水处理除氟方面的应用。近年来，生物质吸附材料的研发与应用得到业界的高度关注，制备和研发具有原料来源广泛、成本低、环境友好、吸附能力强的除氟吸附剂是今后的重点研究方向。

桂圆壳是日常生活中常见的生物质废弃物，一般作为生活垃圾或农业废弃物处理，回收和开发利用率低。以桂圆壳为原料制备高能的除氟吸附剂，不仅可应用于饮用水除氟领域，也是农业废弃物资源化利用的新途径。

发明内容

本发明解决的主要技术问题，针对传统吸附剂饱和吸附容量较低、制备成本高，以及除氟效果较差的问题，提供了一种除氟吸附剂的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种改性桂圆壳除氟吸附剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)将晒干、恒重的桂圆壳放入粉碎机中粉碎5～10min，得到的粉碎桂圆壳置于50～80℃的酸性溶液中恒温水浴4h后用去离子水洗净，放入50～80℃烘箱中烘干12h，再进行研磨和筛分，得到桂圆壳粉末；

(2)配制一定浓度的铝盐水溶液并置于以200～300r/min磁力搅拌的50～80℃恒温水浴中，将桂圆壳粉末加到铝盐溶液中，5～10min后在1000～2000r/min的搅拌条件下加入碱性溶液，并将混合液pH值调节到7.0，再以1000～2500r/min转速持续搅拌10～20min，之后通过高速离心得到改性桂圆壳粉末沉淀物；

(3)改性桂圆壳粉末沉淀物在50～80℃恒温条件下干燥12h，用去离子水洗净后再于50～80℃恒温条件下烘干，即可得到改性桂圆壳除氟吸附剂。

步骤(1)中所述的酸性溶液可以是盐酸、硫酸、硝酸等强酸溶液，浓度在0.01～0.20mol/L。

步骤(2)中所述的恒重桂圆壳加到铝盐溶液的量为：每10g桂圆壳粉末对应100～200mL铝盐溶液。