氟吸附材料、其制备方法及利用其的含氟废水处理方法技术

本发明专利技术涉及一种氟吸附材料、其制备方法及利用其的含氟废水处理方法。本发明专利技术的氟吸附材料包含：支撑体，包含30重量百分比至60重量百分比的氧化铈(Cerium Oxide)、30重量百分比至60重量百分比的氢氧化铈(Cerium hydroxide)、0.1重量百分比至15重量百分比的氧化铝(Aluminium oxide)及0.1重量百分比至15重量百分比的氧化锆(Zirconium oxide)；以及吸附质树脂，包含乙烯乙烯醇(Ethylene Vinyl Alcohol)，并使上述支撑体结合。并使上述支撑体结合。并使上述支撑体结合。

【技术实现步骤摘要】
氟吸附材料、其制备方法及利用其的含氟废水处理方法


[0001]本专利技术涉及氟吸附材料、其制备方法及含氟废水处理方法。更详细地，本专利技术涉及改善物性并可进行柱吸附的氟吸附材料、其制备方法及使用其的氟吸附方法。

技术介绍

[0002]氟因化学活性极强的特性而在包括玻璃制备业、铝及铁制备工序、窑业工序、电镀工序及显示器制备的电子相关产业中以多种用途使用。
[0003]尤其，显示器制备工序中的玻璃减薄过程中执行基于化学反应的蚀刻过程，此时使用的氢氟酸工序中，生成以高浓度包含氢氟酸的废水，从而存在相比于其他无机物，需要优先去除氟的问题。
[0004]氟存在于天然水中，海水及河流中的浓度为1.3mg/L，在火山地带等中存在为10mg/L，但通常，存在为2mg/L以下。当微量(小于1mg/L)摄取饮料时，具有作为必需营养素的作用，并有效预防蛀牙，但是过多摄取时，可引起甲状腺功能障碍、神经损伤、牙齿变色及氟中毒。
[0005]通常，包括饮用水在内的废水在法律上规定氟化合物的排污标准，在韩国国内，根据水质环境保全法，将清净地区设定为3mg/L，将其他地区设定为15mg/L以下，严格控制氟的排出。
[0006]对此，当处理废水时，目前将废水中的氟离子去除到标准以下来排出废水，或者除氟来将废水再利用。
[0007]通常，含氟的废水的处理过程使用处理对象废水中添加钙盐来去除大部分氟，添加过多的硫酸铝或磷酸盐来将氟浓度降至1～4ppm的凝集沉淀法来去除氟，但存在与氟浓度相比，需要数百倍的沉淀剂，废弃物浆料多，处理设施巨大化，且工序复杂的问题。
[0008]因此，急需开发通过更简便的工序防止处理工序中产生副产物，并以低于排氟标准的含量去除氟来得到强化的可对排氟控制有效应对的氟吸附材料。
[0009]在韩国公开专利公报第10-2013-0115785号中公开从含氟废水中处理氟的方法及设备。但是，上述装置具有使废水通过阳离子交换树脂来优先去除废水中的钙离子的结构，存在处理设施复杂且巨大的缺点。

技术实现思路

[0010]本专利技术的目的在于，提供从含氟废水，尤其，显示器制备工序中用于减薄玻璃的氢氟酸工序(HF Process)中排出的废水中优先去除氟来进行处理的氟吸附材料。
[0011]本专利技术的再一目的在于，提供增加强度，即使以规定以上层叠于垂直柱或床，也可长时间使用的氟吸附材料的制备方法，而并非是以往的主要处理含氟废水的凝集或沉淀法。
[0012]本专利技术的另一目的在于，提供规定地维持填充于柱等的氟吸附材料的强度来可大量处理含氟废水，可容易进行反复再生，从而可有效地从含氟废水中选择性地去除氟离子
的含氟废水处理方法。
[0013]本专利技术的上述及其他目的均可通过以下说明的本专利技术实现。
[0014]1.本专利技术的一观点涉及氟吸附材料。
[0015]本专利技术提供一种氟吸附材料，上述氟吸附材料包含：支撑体，包含30重量百分比至60重量百分比的氧化铈(Cerium Oxide)、30重量百分比至60重量百分比的氢氧化铈(Cerium hydroxide)、0.1重量百分比至15重量百分比的氧化铝(Aluminium oxide)及0.1重量百分比至15重量百分比的氧化锆(Zirconium oxide)；以及吸附质树脂，使上述支撑体结合。
[0016]2.在上述第1具体例中，上述氟吸附材料对于碱具有不溶性，并可呈珠(Bead)形状。
[0017]3.本专利技术的再一观点在于，提供一种氟吸附材料的制备方法，其包括：步骤(a-1)，将30重量百分比至60重量百分比的氧化铈(Cerium Oxide)及30重量百分比至60重量百分比的氢氧化铈(Cerium hydroxide)混合于溶剂来制备第一浆料；步骤(a-2)，向上述第一浆料添加0.1重量百分比至15重量百分比的氧化铝(Aluminium oxide)及0.1重量百分比至15重量百分比的氧化锆(Zirconium oxide)；步骤(a-3)，对上述第一浆料进行分散；步骤(a-4)，混合树脂和有机溶剂来制备第二浆料；步骤(a-5)，混合上述第一浆料和第二浆料来制备第三浆料；步骤(a-6)，对上述第三浆料进行分散；以及步骤(a-7)，在水中滴加上述第三浆料来形成珠。
[0018]4.在上述第3具体例中，上述有机溶剂可以为选自由二甲基亚砜(Dimethyl sulfoxide)、四氢呋喃(Tetrahydrofuran)、吡啶(Pyridine)、二甲基甲酰胺(Dimethylformamide)及甲酸(formic acid)组成的组中的一个。
[0019]5.在上述第3具体例中，上述树脂可以为选自由乙烯乙烯醇系树脂(Ethylene-Vinyl alcohol resin)、聚乙烯醇缩醛系树脂(Polyvinyl acetal resin)、聚偏氟乙烯树脂(Polyvinylidene fluoride resin)、聚四氟乙烯树脂(Polytetrafluoroethylene resin)、聚乙烯醇缩丁醛(Poly vinyl butyral resin)及聚烯烃树脂(Polyloefinic resin)组成的组中的一个以上。
[0020]6.在上述第3至5中的任一个具体例中，在上述步骤(a-2)中，可添加氧化铝(Aluminium oxide)及氧化锆(Zirconium oxide)，以使上述第一浆料内的氧化物的总量小于50重量百分比。
[0021]7.在上述第3至6中的任一个具体例中，在上述步骤(a-4)中，能够以5至15％(v/v)混合上述树脂和上述有机溶剂来制备第二浆料。
[0022]8.在上述3至7中的任一个具体例中，在上述步骤(a-7)中，可将上述第三浆料滴加到水中，形成上述珠。
[0023]9.本专利技术的另一观点在于，提供一种含氟废水处理方法，其利用上述氟吸附材料，包括：步骤(a)，准备填充有氟吸附材料的柱；步骤(b)，流入含氟的废水来将氟离子吸附于上述氟吸附材料；步骤(c)，当确认上述废水的氟离子浓度来检测到规定标准以下的氟离子时，从柱中排出废水，或者，当检测到超过上述标准的氟离子时，中断废水流入；步骤(d)，向上述柱的下部投入洗涤水来反洗(Back wash)上述氟吸附材料；步骤(e)，在上述柱的上部投入碱性溶液，从上述氟吸附材料中分离氟离子，并使氟吸附材料再生；步骤(f)，在上述柱
的一侧投入洗涤水来洗涤上述氟吸附材料；步骤(g)，洗涤上述氟吸附材料之后，在上述柱的一侧投入酸性溶液来调节上述柱内的pH，以使上述氟吸附材料激活；以及步骤(h)，当向上述柱流入废水来使废水中的氟离子为规定标准以下时，判断为返回到上述步骤(b)，或者，当上述氟离子超过规定标准时，判断为返回到上述步骤(c)。
[0024]10.在上述第9具体例中，上述碱性溶液可以是浓度为0.1至0.3N的氢氧化钠。
[0025]本专利技术的氟吸附材料具有如下优点：从显示本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氟吸附材料，其特征在于，包含：支撑体，包含30重量百分比至60重量百分比的氧化铈、30重量百分比至60重量百分比的氢氧化铈、0.1重量百分比至15重量百分比的氧化铝及0.1重量百分比至15重量百分比的氧化锆；以及吸附质树脂，使所述支撑体结合。2.根据权利要求1所述的氟吸附材料，其特征在于，所述氟吸附材料对于碱具有不溶性，并呈珠形状。3.一种氟吸附材料的制备方法，其特征在于，包括：步骤(a-1)，将30重量百分比至60重量百分比的氧化铈、30重量百分比至60重量百分比的氢氧化铈混合于溶剂来制备第一浆料；步骤(a-2)，向所述第一浆料添加0.1重量百分比至15重量百分比的氧化铝及0.5重量百分比至15重量百分比的氧化锆；步骤(a-3)，对所述第一浆料进行分散；步骤(a-4)，混合树脂和有机溶剂来制备第二浆料；步骤(a-5)，混合所述第一浆料和第二浆料来制备第三浆料；步骤(a-6)，对所述第三浆料进行分散；以及步骤(a-7)，在水中滴加所述第三浆料来形成珠。4.根据权利要求3所述的氟吸附材料的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为选自由二甲基亚砜、四氢呋喃、吡啶、二甲基甲酰胺及甲酸组成的组中的一个。5.根据权利要求3所述的氟吸附材料的制备方法，其特征在于，所述树脂为选自由乙烯乙烯醇系树脂、聚乙烯醇缩醛系树脂、聚偏氟乙烯树脂、聚四氟乙烯树脂、聚乙烯醇缩丁醛及聚烯烃树脂组成的组中的一个以上。6.根据权利要求3所述的氟吸附材料的制备方法，其特征在于，在所述步骤(a-2)...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑仁，李相恩，李定原，
申请(专利权)人：伊诺化学，
类型：发明
国别省市：