一种载铝除氟鳌合树脂的解吸液回用方法技术

本发明专利技术公开了一种载铝除氟鳌合树脂的解吸液回用方法，属于废水处理领域，包括以下步骤：步骤1：将解吸剂与载铝除氟鳌合树脂混合进行解吸，控制所述解吸剂与载铝除氟鳌合树脂的液固比为2‑10L/kg，得到解吸液；步骤2：向步骤1得到的解吸液中加入氢氟酸溶液和盐酸溶液，得到混合沉淀液，再经过沉淀反应得到沉淀母液和沉淀产物；针对现有技术中存在的问题，本发明专利技术的目的在于提供一种载铝除氟鳌合树脂的解吸液回用方法，将解吸液中的氟以氟铝酸盐产品的形式回收，以解决现有技术存在的解吸液回用困难而导致的氟污染和氟浪费的问题，本发明专利技术提供的回用方法具有氟回收率高、回收产物质量合格的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种载铝除氟鳌合树脂的解吸液回用方法
本专利技术属于废水处理领域，具体涉及一种载铝除氟鳌合树脂的解吸液回用方法。
技术介绍
氟化盐是重要的化工原料，由于常年过度开采，氟化盐(特别是萤石)已面临严重短缺的局面。在氟化盐的生产、使用过程中。会产生大量含氟废水。水中过量的氟会导致人体急性中毒或氟斑牙和氟骨病等。高浓度含氟废水主要采用化学沉淀法和絮凝沉淀法处理。此类方法操作简单、处理方便、成本低、效果好，但沉淀产生的污泥含水率高、沉降、脱水困难，出水氟离子浓度不能稳定达标。面对国家日益严格的排放标准要求，迫切需要开发出一种高效、经济的含氟废水深度净化技术。吸附法、离子交换法常用于含氟废水的深度处理。但传统的离子交换树脂和吸附剂对氟选择吸附性不强，吸附容量较小，对工业含氟废水的处理效果不佳。有研究者根据金属离子Al3+与F-之间超强的配位能力，提出了一种先将Al3+负载于鳌合树脂上，再利用负载后的螯合树脂选择性吸附水中氟离子，达到深度净化的目的。铝负载螯合树脂对氟的吸附选择性较强、稳定性较好，吸附容量较大，是一种极具潜力的含氟废水深度吸附剂。但是对树脂解吸后发现，Al3+会与F-同时解吸至解吸液中，导致解吸液难以处理或回用。解析液中同时存在Al3+和F-，如果对解吸液处理不当，会造成水体中新的氟污染以及有价氟资源的浪费。因此，从避免氟污染以及氟资源循环利用的角度，如何对铝负载螯合除氟树脂的解吸液进行适当处理，成为了载铝鳌合树脂除氟技术进一步推广应用的关键。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种载铝除氟鳌合树脂的解吸液回用方法，将解吸液中的氟以氟铝酸盐产品的形式回收，以解决现有技术存在的解吸液回用困难而导致的氟污染和氟浪费的问题，本专利技术提供的回用方法具有氟回收率高、回收产物质量合格的优点。为实现以上目的，本专利技术采取的技术方案是：一种载铝除氟鳌合树脂的解吸液回用方法，包括以下步骤：步骤1：将解吸剂与载铝除氟鳌合树脂混合进行解吸，控制所述解吸剂与载铝除氟鳌合树脂的液固比为2-10L/kg，得到解吸液；步骤2：向步骤1得到的解吸液中加入氢氟酸溶液和盐酸溶液，得到混合沉淀液，再经过沉淀反应得到沉淀母液和沉淀产物。进一步地，还包括步骤3：将上述得到的沉淀产物进行脱水干燥，得到氟铝酸盐产品。进一步地，所述步骤1中解吸剂为氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液，其浓度为2-5mol/L。进一步地，所述步骤1中载铝除氟鳌合树脂为亚氨基二乙酸型树脂或氨基磷酸型树脂；其中亚氨基二乙酸型的载铝除氟鳌合树脂的主链为聚苯乙烯结构或聚丙烯酸结构，主链上连接有具有式(I)结构的功能基团：氨基磷酸型的载铝除氟鳌合树脂的主链为聚苯乙烯结构或聚丙烯酸结构，主链上连接有具有式(II)结构的功能基团：进一步地，所述解吸剂与载铝除氟鳌合树脂的解吸时间为10-60min。进一步地，所述步骤1得到的解吸液中，F-浓度为3-20g/L，Al3+浓度为4-25g/L，F-与Al3+的摩尔浓度比为0.8-2.0：1，pH为11.0-14.0。进一步地，所述步骤2中氢氟酸溶液质量浓度为300-400g/L，盐酸溶液质量浓度为250-350g/L。进一步地，所述步骤2中加入的氢氟酸溶液调节至混合沉淀液中的F-与Al3+摩尔比为5.0-6.0：1。进一步地，所述步骤2中加入的盐酸溶液调节至混合沉淀液pH为4.0-6.0。进一步地，所述步骤2中沉淀反应时间为20-60min。本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术提供了一种载铝除氟鳌合树脂的解吸液回用方法，通过解吸剂体积、浓度的控制，得到含高浓度F-与Al3+的解吸液，再向解吸液中加入氢氟酸溶液和盐酸溶液，控制反应时的F-与Al3+摩尔浓度比和反应pH，回收得到高分子比氟铝酸盐产品，实现了解吸液中氟和铝的资源化利用，避免了氟污染，为载铝除氟鳌合树脂的解吸液处理提供了一种新的解决思路；(2)与现有技术相比，经本专利技术方法处理后，解吸液中的氟离子浓度由3-20g/L降至400mg/L左右，对解吸液中氟的回收率达到87-99％，氟铝酸盐产品纯度高于98％；其中得到的氟铝酸钠产品分子比(Na/Al)高于2.7，产品质量满足GB/T4291-2007冰晶石的要求，氟铝酸钾产品分子比(K/Al)高于2.7，质量满足QB/DFD4294-2003行业标准要求，实现了解吸液中氟的简便、高效回收。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1是本专利技术载铝除氟鳌合树脂的解吸液回用工艺流程图；图2是本专利技术实施例1(a)和对比例2(b)得到的产品XRD图。具体实施方式为了更好地理解本专利技术，下面结合实施例对本专利技术的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本专利技术，而不应视为限制本专利技术的范围。本专利技术提供了一种载铝除氟鳌合树脂的解吸液回用方法，包括以下步骤：a)将解吸剂与载铝除氟鳌合树脂混合，控制所述解吸剂与载铝除氟鳌合树脂的液固比为2-10L/kg，得到解吸液；b)向所述解吸液中加入盐酸溶液和氢氟酸溶液，得到混合沉淀液，经过沉淀反应得到沉淀母液和沉淀产物。所述载铝除氟鳌合树脂为亚氨基二乙酸型树脂或氨基磷酸型树脂。所述步骤a)的目的是利用解吸剂将载铝除氟鳌合树脂中的氟解吸至解吸液中，通过控制所述解吸剂与载铝除氟鳌合树脂的液固比为，保证解吸率高于90％以及解吸液中氟离子浓度高于2g/L。如果解吸剂与载铝除氟鳌合树脂的液固比低于2L/kg，则解吸率低于90％；如果解吸剂与载铝除氟鳌合树脂的液固比高于10L/kg，则解吸液中氟离子浓度低于2g/L。液固比过高或过低，都会对造成步骤b)中解吸液氟的回收率下降。所述亚氨基二乙酸型的载铝除氟鳌合树脂的主链为聚苯乙烯结构或聚丙烯酸结构，主链上连接有具有式(I)结构的功能基团：经过步骤a)处理后，亚氨基二乙酸型的载铝除氟鳌合树脂的Al3+和F-进入解吸液，功能基团变为式(i)所示：所述氨基磷酸型的载铝除氟鳌合树脂的主链为聚苯乙烯结构或聚丙烯酸结构，主链上连接有具有式(II)结构的功能基团：经过步骤a)处理后，氨基磷酸型的载铝除氟鳌合树脂的Al3+和F-进入解吸液，功能基团变为式(ii)所示：步骤a)中，所述解吸剂为氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液，所述解吸剂的浓度为2-5mol/L。若解吸剂浓度低于2mol/L会导致氟的解吸率低于90％，解吸剂浓度高于5mol/L会造成碱的浪费。如果不用碱解吸，改用酸解吸，则氟的解吸率低于70％。步骤a)中，所述解吸剂与载铝除本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种载铝除氟鳌合树脂的解吸液回用方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤1：将解吸剂与载铝除氟鳌合树脂混合进行解吸，控制所述解吸剂与载铝除氟鳌合树脂的液固比为2-10L/kg，得到解吸液；/n步骤2：向步骤1得到的解吸液中加入氢氟酸溶液和盐酸溶液，得到混合沉淀液，再经过沉淀反应得到沉淀母液和沉淀产物。/n

【技术特征摘要】
1.一种载铝除氟鳌合树脂的解吸液回用方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：将解吸剂与载铝除氟鳌合树脂混合进行解吸，控制所述解吸剂与载铝除氟鳌合树脂的液固比为2-10L/kg，得到解吸液；
步骤2：向步骤1得到的解吸液中加入氢氟酸溶液和盐酸溶液，得到混合沉淀液，再经过沉淀反应得到沉淀母液和沉淀产物。


2.根据权利要求1所述的一种载铝除氟鳌合树脂的解吸液回用方法，其特征在于，还包括步骤3：将上述得到的沉淀产物进行脱水干燥，得到氟铝酸盐产品。


3.根据权利要求1所述的一种载铝除氟鳌合树脂的解吸液回用方法，其特征在于，所述步骤1中解吸剂为氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液，其浓度为2-5mol/L。


4.根据权利要求1所述的一种载铝除氟鳌合树脂的解吸液回用方法，其特征在于，所述步骤1中载铝除氟鳌合树脂为亚氨基二乙酸型树脂或氨基磷酸型树脂；其中亚氨基二乙酸型的载铝除氟鳌合树脂的主链为聚苯乙烯结构或聚丙烯酸结构，主链上连接有具有式(I)结构的功能基团：



氨基磷酸型的载铝除氟鳌合树脂的主链为聚苯乙烯结构或聚丙烯酸结构，主链上连接有具有式(II)结构的功能基团：

【专利技术属性】
技术研发人员：姜科，曾向农，赵甘林，陈琳，
申请(专利权)人：长沙环境保护职业技术学院，
类型：发明
国别省市：湖南;43