一种除氟滤料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种除氟滤料的制备方法，其包括如下步骤：a、材料及配比：将78‑89重量份黏土或膨润土、8‑15重量份羟基磷灰石、2‑5重量份纤维材料和1‑2重量份粘黏剂混合，搅拌，制粒；b、将所述步骤a制粒后的物料进行烧制，冷却；c、将所述步骤b冷却后的滤料洒水养护；d、将所述步骤c养护后的滤料采用氢氟酸活化，干燥后得到除氟滤料。本发明专利技术的制备方法，原料经济环保，无污染，制备的除氟滤料除氟效果好，实用性强，除氟处理无需添加药剂，无需排泥，制备方法简单，对设备要求低，易于应用。

【技术实现步骤摘要】
一种除氟滤料及其制备方法
本专利技术属于环保
，具体涉及一种除氟滤料，特别地，本专利技术还涉及该除氟滤料的制备方法。
技术介绍
氟是生物体所必须的微量元素之一，参与骨骼代谢促进机体生长发育，如果过量则会引起氟斑牙、氟骨病等各种病变。研究表明饮用水含氟量超过2ppm会对人体产水不同程度的危害。我国实行的《生活饮用水卫生标准》(GB5479-2006)规定生活饮用水中含氟离子适宜浓度限值为1mg/L。我国是地方性氟中毒较为严重的国家，遍及全国27个省、市和自治区，几千万人受到氟中毒的影响。因此，去除水中过量的氟是解决氟中毒的关键。目前常用的除氟技术有混凝沉淀、离子交换或吸附、膜技术、电化学技术等。混凝沉淀技术药剂投加量大，产泥量大，只适合含氟浓度高的废水；吸附技术对填料要求高、成本高；膜技术缺陷在于易受污染，且产生大量浓水不易处理；电化学技术操作复杂，能源消耗大。这些方法均无法在除氟效果与环境、经济之间取得平衡。因此，需要开发一种除氟效果好、绿色环保的除氟材料。
技术实现思路
本专利技术是基于专利技术人对以下事实和问题的发现和认识做出的：目前的除氟材料主要为羟基磷灰石、活性氧化铝或者负载掺杂Al、Mg或改性的羟基磷灰石等材料，羟基磷灰石、活性氧化铝等除氟滤料存在除氟效果欠佳的问题，掺杂Al、Mg或改性处理后的羟基磷灰石滤料虽然除氟效果得到提升，但工艺复杂，成本高，不利于工业应用。本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的实施例提出一种除氟滤料的制备方法，原料经济环保，无污染，制备的除氟滤料除氟效果好，实用性强，除氟处理无需添加药剂，无需排泥，制备方法简单，对设备要求低，易于应用。根据本专利技术实施例的一种除氟滤料的制备方法，其包括如下步骤：a、材料及配比：将78-89重量份黏土或膨润土、8-15重量份羟基磷灰石、2-5重量份纤维材料和1-2重量份粘黏剂混合，搅拌，制粒；b、将所述步骤a制粒后的物料进行烧制，冷却；c、将所述步骤b冷却后的滤料洒水养护；d、将所述步骤c养护后的滤料采用氢氟酸活化，干燥后得到除氟滤料。根据本专利技术实施例的除氟滤料的制备方法的优点和技术效果，1、本专利技术实施例的方法中，采用羟基磷灰石为除氟有效成分，大比例掺入黏土或膨润土，黏土或膨润土可以使有效成分得到良好的分散，提高羟基磷灰石的利用效率，加入的纤维材料有利于烧结后形成通道，增加比表面积，提高容积负荷，所用原料均属于环境友好型物料，不会对环境造成污染；2、本专利技术实施例的方法中，对烧制的滤料进行洒水养护处理，能够使焙烧后的滤料成分进一步分布均匀，同时冲去因焙烧过程产生的部分杂质，实现滤料有效成分的均匀负载，显著提高了除氟效率，并且经过洒水养护还能够使滤料结构、强度稳定，不易开裂、破损；3、本专利技术实施例的方法中采用氢氟酸对滤料进行活化处理，可以快速疏通滤料的内部孔道结构，而且氢氟酸更易与滤料的成分结合生成过渡中间体氟磷酸石絮体结构，进一步提高了除氟速率及效率，增强了除氟效果；4、本专利技术实施例的方法制得的除氟滤料具有除氟效果好，实用性强、无需添加药剂、无需排泥等优势，更加经济环保，不仅可以有效去除氟离子，而且弥补了现有除氟处理工艺中药剂投加量大、排泥量大、在较低浓度下处理效果不理想(F-＜20mg/L)的缺陷，在活化处理以及除氟过程中滤料表面均可生成FAP(氟磷灰石，Ca(PO4)6F2)，氟磷灰石具有晶体诱导作用，提高了滤料的利用率，使用过程更加经济环保，能够用于工业废水以及生活饮用水的含氟超标处理。根据本专利技术实施例的除氟滤料的制备方法，其中，所述步骤a中，所述纤维材料选自羧甲基纤维素或木质纤维素中的至少一种，和/或，所述粘黏剂选自硝酸铝或水玻璃中的至少一种。根据本专利技术实施例的除氟滤料的制备方法，其中，所述步骤a中，所述制粒后物料的粒径为2-3mm。根据本专利技术实施例的除氟滤料的制备方法，其中，所述步骤a中，所述搅拌过程中加入原料总质量10-15％的水，搅拌5-10min。根据本专利技术实施例的除氟滤料的制备方法，其中，所述步骤b中，所述焙烧处理包括先将物料在180-220℃干燥2-3h，之后在450-550℃预热20-40min，600-650℃焙烧20-30min，最后在1000-1100℃烧结4-6min。根据本专利技术实施例的除氟滤料的制备方法，其中，所述步骤c中，所述养护时间为24-72小时，洒水间隔时间为8-12h。根据本专利技术实施例的除氟滤料的制备方法，其中，所述步骤d中，所述氢氟酸浓度为16-22％。根据本专利技术实施例的除氟滤料的制备方法，其中，所述步骤d中，所述养护后的滤料在氢氟酸中浸泡12-24h进行活化处理。根据本专利技术实施例的除氟滤料的制备方法，其中，所述步骤d中，将活化后的滤料在120-160℃条件下干燥2-3h。本专利技术实施例还提供了一种除氟滤料，采用本专利技术除氟滤料的制备方法制得。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。根据本专利技术实施例的一种除氟滤料的制备方法，其包括如下步骤：a、材料及配比：将78-89重量份黏土或膨润土、8-15重量份羟基磷灰石、2-5重量份纤维材料和1-2重量份粘黏剂混合，搅拌，制粒；b、将所述步骤a制粒后的物料进行烧制，冷却；c、将所述步骤b冷却后的滤料洒水养护；d、将所述步骤c养护后的滤料采用氢氟酸活化，干燥后得到除氟滤料。根据本专利技术实施例的除氟滤料的制备方法，采用羟基磷灰石为除氟有效成分，大比例掺入黏土或膨润土，黏土或膨润土可以使有效成分得到良好的分散，提高羟基磷灰石的利用效率，加入的纤维材料有利于烧结后形成通道，增加比表面积，提高容积负荷，所用原料均属于环境友好型物料，不会对环境造成污染；本专利技术实施例的方法中，对烧制的滤料进行洒水养护处理，能够使焙烧后的滤料成分进一步分布均匀，同时冲去因焙烧过程产生的部分杂质，实现滤料有效成分的均匀负载，显著提高了除氟效率，并且经过洒水养护还能够使滤料结构、强度稳定，不易开裂、破损；本专利技术实施例的方法中采用氢氟酸对滤料进行活化处理，可以快速疏通滤料的内部孔道结构，而且氢氟酸更易与滤料的成分结合生成过渡中间体氟磷酸石絮体结构，进一步提高了除氟速率及效率，增强了除氟效果；本专利技术实施例的方法制得的除氟滤料具有除氟效果好，实用性强、无需添加药剂、无需排泥等优势，更加经济环保，不仅可以有效去除氟离子，而且弥补了现有除氟处理工艺中药剂投加量大、排泥量大、在较低浓度下处理效果不理想(F-＜20mg/L)的缺陷，在活化处理以及除氟过程中滤料表面均可生成FAP(氟磷灰石，Ca(PO4)6F2，Ca(PO4)6(OH)2+nF-＝Ca(PO4)6Fn+nOH-)，氟磷灰石具有晶体诱导作用，提高了滤料的利用率，使用过程更加经济环保，能够用于工业废水以及生活饮用水的含氟超标处理。根据本专利技术实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种除氟滤料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：/na、材料及配比：将78-89重量份黏土或膨润土、8-15重量份羟基磷灰石、2-5重量份纤维材料和1-2重量份粘黏剂混合，搅拌，制粒；/nb、将所述步骤a制粒后的物料进行烧制，冷却；/nc、将所述步骤b冷却后的滤料洒水养护；/nd、将所述步骤c养护后的滤料采用氢氟酸活化，干燥后得到除氟滤料。/n

【技术特征摘要】
1.一种除氟滤料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
a、材料及配比：将78-89重量份黏土或膨润土、8-15重量份羟基磷灰石、2-5重量份纤维材料和1-2重量份粘黏剂混合，搅拌，制粒；
b、将所述步骤a制粒后的物料进行烧制，冷却；
c、将所述步骤b冷却后的滤料洒水养护；
d、将所述步骤c养护后的滤料采用氢氟酸活化，干燥后得到除氟滤料。


2.根据权利要求1所述的除氟滤料的制备方法，其特征在于，所述步骤a中，所述纤维材料选自羧甲基纤维素或木质纤维素中的至少一种，所述粘黏剂选自硝酸铝或水玻璃中的至少一种。


3.根据权利要求1所述的除氟滤料的制备方法，其特征在于，所述步骤a中，所述制粒后物料的粒径为2-3mm。


4.根据权利要求1所述的除氟滤料的制备方法，其特征在于，所述步骤a中，所述搅拌过程中加入原料总质量10-15％的水，搅拌5-10min。


5.根据权利要求1或4所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘敏，陈贵锋，王之峰，王吉坤，李文博，马文臣，张鲜，张利，赵生利，曲丽平，
申请(专利权)人：煤炭科学技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11