【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于吸附剂领域，具体涉及活性炭基除氟吸附剂的制备方法及活性炭基除氟吸附剂。
技术介绍
1、水中氟化物超标问题在世界范围内较为普遍，对人体健康造成了危害。我国《饮用水卫生标准(gb5749-2006)》中对氟化物浓度的限值为1mg/l。
2、目前用于去除水中氟化物的技术主要为吸附法，常用吸附剂为活性氧化铝、羟基磷灰石、离子交换树脂等，但此类吸附剂对进水水质要求较高，吸附剂制备成本较高，是目前除氟技术面临的挑战。
3、活性炭除氟剂常用的改性试剂有铁、铝、镧等活性金属改性、酸碱改性及有机试剂改性等。目前采用的方法均需将上述金属配制成水溶液，然后将活性炭在溶液中浸渍，最后通过加热等后处理制备除氟吸附剂。
4、上述常用改性方法不仅会产生废渣废液，同时制备成本高，很难工业化应用，不符合绿色低碳的发展理念。
技术实现思路
1、本专利技术的第一个目的在于提供一种活性炭基除氟吸附剂，该活性炭基除氟吸附剂能够有效除去含氟水体中的氟离子；
2、本专利技术的第二个目的在于提供一种活性炭基除氟吸附剂的制备方法，该制备方法采用机械化学法，以固相反应替代传统水相反应，将活性炭、除氟活性物质等原料经一步固化反应后100％转化为改性除氟吸附剂；
3、本专利技术的第三个目的在于提供一种利用前述制备方法制得的活性炭基除氟吸附剂；
4、本专利技术的第四个目的在于提供前述活性炭基除氟吸附剂的用途。
5、为实现本专利技术的第一个目的
6、一种活性炭基除氟吸附剂，所述活性炭基除氟吸附剂的表面原子中，所述除氟活性成分原子所占的摩尔百分比为0.2-30％，比如0.3％、0.5％、0.7％、0.3％、1％、2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％、10％、11％、12％、13％、14％、15％、16％、17％、18％、19％、20％、21％、22％、23％、24％、25％、26％、27％、28％、29％和29.5％；所述除氟活性成分包括铁、铝、镁和钙中任一项或多项的组合。
7、为实现本专利技术的第二个目的，采用以下的技术方案：
8、一种活性炭基除氟吸附剂的制备方法，将活性炭和除氟活性物质分别依次加入球磨装置中进行球磨处理，得到活性炭基除氟吸附剂；其中，所述球磨装置中装有磨球；
9、所述活性炭和所述除氟活性物质的重量比为1:(0.1-0.8)，比如1:0.15、1:0.2、1:0.25、1:0.3、1:0.35、1:0.4、1:0.45、1:0.5、1:0.55、1:0.6、1:0.65、1:0.7和1:0.75；
10、所述除氟活性物质包括除氟活性物质a和/或除氟活性物质b；所述除氟活性物质a包括除氟活性成分的可溶性盐；所述除氟活性物质b包括除氟活性成分的氧化物；所述除氟活性成分包括铁、铝、镁和钙中任一项或多项的组合。
11、本专利技术采用机械化学法，以固相反应替代传统水相反应，将活性炭、除氟活性物质等原料经一步固化反应后100％转化为改性除氟吸附剂，获得活性炭基除氟吸附剂，成本低廉，工业化应用性强。
12、本专利技术所用活性炭可以是任何来源和种类的活性炭，在一种实施方式中，所述活性炭包括椰壳活性炭、煤基活性炭、竹基活性炭、木料、硬果壳、果核和树脂中的任一种或多种的组合。
13、在一种实施方式中，所述除氟活性物质包括除氟活性成分的可溶性盐和/或氧化物；所述除氟活性成分包括铁、铝、镁和钙中任一项或多项的组合。
14、在一种实施方式中，所述活性炭为粉末状/颗粒状活性炭。
15、在一种实施方式中，所述除氟活性物质包括除氟活性物质a和除氟活性物质b；所述除氟活性物质a与所述除氟活性物质b的质量比为(3-8):1，比如10:3、3.5:1、4:1、4.5:1、5:1、5.5:1、6:1、6.5:1、7:1和7.5:1。
16、在一种实施方式中，所述除氟活性物质a包括氯化铁、铝酸钙、氯化亚铁、硫酸铁、硫酸亚铁、氯化镁、硫酸镁、氯化铝和硫酸铝中的任一种或多种的组合；和/或
17、所述除氟活性物质b包括氧化铁、氧化亚铁、四氧化三铁、氧化铝、氧化镁和氧化钙中的任一种或多种的组合。
18、在一种实施方式中，所述磨球与所述活性炭的重量比为(10-100):1，比如15:1、20:1、25:1、30:1、35:1、40:1、45:1、50:1、55:1、60:1、65:1、70:1、75:1、80:1、85:1、90:1和95:1。
19、在一种实施方式中，球磨处理的转速为200-800rpm，比如250rpm、300rpm、350rpm、400rpm、450rpm、500rpm、550rpm、600rpm、650rpm、700rpm和750rpm；处理时间为49-100min，比如50min、52min、54min、56min、58min、60min、62min、64min、66min、68min、70min、72min、74min、76min、78min、80min、82min、84min、86min、88min、90min、92min、94min、96min和98min。
20、本领域技术人员理解，球磨处理是指制备过程中的整体处理过程，球磨处理时间是指制备过程中的总处理时间。
21、优选地，所述处理时间包括运行时间和静置时间，所述运行时间为11-25min，比如12min、13min、14min、15min、16min、17min、18min、19min、20min、21min、22min、23min和24min；所述静置时间为38-75min，比如40min、42min、44min、46min、48min、50min、52min、54min、56min、58min、60min、62min、64min、66min、68min、70min、72min和74min。
22、在一种实施方式中，所述制备方法包括以下步骤：
23、(1)将所述活性炭加入球磨装置的反应罐中，以转速为200-400rpm(比如210rpm、220rpm、230rpm、240rpm、250rpm、260rpm、270rpm、280rpm、290rpm、300rpm、310rpm、320rpm、330rpm、340rpm、350rpm、360rpm、370rpm、380rpm和390rpm)运行3-10min(比如4min、5min、6min、7min、8min和9min)以对其进行表面活化，然后静置3-5min(比如3.5min、4min和4.5min)；
24、(2)然后向所述反应罐中加入所述除氟活性物质a，进行一段反应，以转速为200-600rpm(比如210rpm、220rpm、230rpm、240rpm、250rpm、260rpm、270rpm、280rpm、290rpm、300rpm、310r本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种活性炭基除氟吸附剂，其特征在于，所述活性炭基除氟吸附剂的表面原子中，所述除氟活性成分原子所占的摩尔百分比为0.2-30％；所述除氟活性成分包括铁、铝、镁和钙中任一项或多项的组合。
2.一种活性炭基除氟吸附剂的制备方法，其特征在于，将活性炭和除氟活性物质分别依次加入球磨装置中进行球磨处理，得到活性炭基除氟吸附剂；其中，所述球磨装置中装有磨球；
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述除氟活性物质包括除氟活性物质A和除氟活性物质B，所述除氟活性物质A与所述除氟活性物质B的质量比为(3-8):1。
4.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，所述除氟活性物质A包括氯化铁、铝酸钙、氯化亚铁、硫酸铁、硫酸亚铁、氯化镁、硫酸镁、氯化铝和硫酸铝中的任一种或多种的组合；和/或
5.根据权利要求2-4中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述磨球与所述活性炭的重量比为(10-100):1。
6.根据权利要求2-5中任一项所述的制备方法，其特征在于，球磨处理的转速为200-800rpm，处理时间为49-100min；<...
【技术特征摘要】
1.一种活性炭基除氟吸附剂，其特征在于，所述活性炭基除氟吸附剂的表面原子中，所述除氟活性成分原子所占的摩尔百分比为0.2-30％；所述除氟活性成分包括铁、铝、镁和钙中任一项或多项的组合。
2.一种活性炭基除氟吸附剂的制备方法，其特征在于，将活性炭和除氟活性物质分别依次加入球磨装置中进行球磨处理，得到活性炭基除氟吸附剂；其中，所述球磨装置中装有磨球；
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述除氟活性物质包括除氟活性物质a和除氟活性物质b，所述除氟活性物质a与所述除氟活性物质b的质量比为(3-8):1。
4.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，所述除氟活性物质a包括氯化铁、铝酸钙、氯化亚铁、硫酸铁、硫酸亚铁、氯化镁、硫酸镁、氯化铝和硫酸铝中的任一种或多种的组合；和/或
5.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：包一翔，李井峰，张海琴，郭强，蒋斌斌，
申请(专利权)人：国能神东煤炭集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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