【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于固废资源化利用及污水处理，具体涉及了一种低浓度含氟废水深度脱除的类沸石吸附材料及其制备方法。
技术介绍
1、近年来，氟及其化合物引起的环境污染问题已在全世界范围内引起关注。在许多工业生产中，因原料含氟或在过程中加入含氟物质，无可避免地产生了含氟废水。这些工业包括氟矿物的开采、氟化物的合成、稀土金属和有色金属的冶炼、铝电解精炼、电镀、焦碳、火力发电、玻璃、氟硅酸盐、农药、水泥、砖瓦、不锈钢的酸洗、肥料、氟氯烃、陶瓷、硅类电器零件洗刷、石油化工等传统工业；有机合成化工、电子集成电路工业、原子能工业等现代化工业。这些含氟废水中的氟以氟硅酸、氢氟酸和其他氟化物盐类的形态存在，并且各类废水中含氟量高低不一。另外，工业含氟废水一般夹杂多种污染物，去除十分困难，而且氟化物是一种不可自然降解、危害性大且持久的污染物，水中氟化物的污染是不可避免的，在飞速发展的工业领域，如何有效处理含氟废水成为热点问题。随着环境问题日益凸显，新的环保政策不断颁布，环保政策执行力度日益增强：我国规定工业废水中氟的无机化合物最高允许排放质量浓度为10mg/l，如《电镀污染物排放标准》、《电池工业污染物排放标准》、《电子工业污染物排放标准》等，《铝工业污染物排放标准》规定新建企业废水总排放口氟化物限值为5mg/l，有地方标准规定废水含氟量处理到2mg/l以下，北京市地标《水污染物综合排放标准》规定的排入地表水体的氟化物限值为1.5mg/l，煤矿矿井水出水氟化物质量浓度需满足《gb3838-2002地表水环境质量标准》ⅲ类标准，即氟化物质量浓度小于1mg/l
2、目前国内外最主要的除氟方法包括：化学沉淀法、电化学法、混凝沉淀法、离子交换法和吸附法等。然而，单纯采用化学沉淀法处理高浓度含氟废水，还会存在出水氟离子浓度不稳定甚至难以达标的情况，因此，还需要对出水进行进一步处理才能达到排放标准。电化学法在处理过程中电极容易钝化经常需要更换，除氟过程影响因素多。混凝沉淀法污泥量较大，出水中会混入无机盐离子，反应后废水中仍存在含氟络合物，除氟效果不彻底。离子交换树脂造价昂贵，成本较高，且再生成本高，很难应用于工业处理实际中。吸附法具有操作简单、不增加水体盐度、效果优异等优势。采用吸附法去除氟的研究较多，主要在于寻找原料价格低来源广，可获得稳定的除氟处理后出水水质及优良性能的吸附材料。
3、赤泥是铝工业生产过程中产生的固体废物，当前我国赤泥堆存量约6亿t，年新产生量仍在7 000万t以上，综合利用率仅5％。日益增长的赤泥排放带来严峻的处置和环保问题，赤泥资源化利用是紧迫的世界性难题。赤泥富含金属矿质，颗粒的分散性也比较好，有较高的比表面积和丰富的晶格缺陷和吸附位点，可以在废水处理中起到有效的作用。但是对含氟离子工业废水，粉末状赤泥存在吸附容量较低、环境敏感性高、材料稳定性差、固液分离难、回收率低等问题。
4、因此，如何充分利用赤泥，并对废水中氟离子进行深度处理是本领域技术人员亟需解决的技术问题。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本专利技术提出了一种低浓度含氟废水深度脱除的类沸石吸附材料及其制备方法，具有良好的环境、经济、社会效益和广泛地应用前景。
2、为实现上述目的，本专利技术提供以下技术方案：
3、一种低浓度含氟废水深度脱除的类沸石吸附材料的制备方法，包括以下步骤：
4、(1)把干燥的赤泥经过研磨成颗粒，过筛后得到赤泥粉末材料；
5、(2)将所述赤泥粉末材料与稀硫酸以一定固液比混合，进行部分脱碱处理，然后烘干，得到部分脱碱赤泥材料；
6、(3)将所述部分脱碱赤泥材料与mncl2溶液以一定固液比混合，进行金属盐浸渍活化处理，然后烘干，得到活化赤泥材料；
7、(4)将活化赤泥材料进行充分焙烧，冷却后得到复合吸附材料。
8、作为本专利技术的进一步说明，在步骤(4)中，所述焙烧的参数设定为：焙烧温度500～800℃、升温速率为5～10℃/min、焙烧时间1～2h、保温时间1.5h。
9、作为本专利技术的进一步说明，在步骤(2)中，所述一定固液比为0.1～1.0g/ml，所述硫酸浸渍改性处理的持续时间2～5h。
10、作为本专利技术的进一步说明，在步骤(3)中，所述一定固液比为0.1～1.0g/ml，所述金属盐浸渍活化处理的持续时间2～5h。
11、作为本专利技术的进一步说明，在步骤(2)和(3)中，所述烘干的温度均为105℃。
12、作为本专利技术的进一步说明，在步骤1中，所述筛的目数为100目。
13、本专利技术还提供了一种低浓度含氟废水深度脱除的类沸石吸附材料，其是通过上述的制备方法制备获得。
14、本专利技术进一步说明，所述的低浓度含氟废水深度脱除的类沸石吸附材料，其原材料采用以下规格：所述赤泥为氧化铁平均含量为30～40％的赤泥；所述稀硫酸的浓度为0.1～0.2mol/l；所述mncl2溶液的浓度为0.5～1.0mol/l。
15、本专利技术的低浓度含氟废水深度脱除的类沸石吸附材料在处理低浓度含氟废水上的应用，具有较好的吸附效果，吸附材料较为稳定，还可经过再生后反复适用，不会造成二次污染。
16、在本专利技术中，以大宗固废赤泥为基材，赤泥中氧化铁的平均含量约30～40％左右，另含有大量的氧化铝、氧化钙等金属氧化物，这些金属氧化物经过活化可产生活性羟基位点，可实现氟离子的物理和化学吸附；以稀硫酸作为脱碱剂，可与原赤泥中的强碱性物质反应，改变赤泥的ph并使其表面产生孔隙结构；金属盐氯化锰作为活化剂，可与赤泥中金属氧化物结合经高温焙烧后生成含有活性羟基的锰铝铁矿物，形成多孔类沸石吸附材料，该吸附材料对低浓度含氟废水有较好的处理效果。
17、本专利技术的优点：
18、1.本专利技术提出的制备方法，工艺简单，无需复杂技术设备、高压设备，成本较低，制备的材料吸附性能好，适合工业化推广、规模生产。
19、2.本专利技术制备的材料稳定性高，使用寿命长，再生效果较好。
20、3.本专利技术制备的材料适用于工业污水处理末段低浓度含氟废水的处理，效果较好，出水可达到《gb3838-2002地表水环境质量标准》ⅲ类标准，即氟化物质量浓度小于1mg/l。
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1.一种低浓度含氟废水深度脱除的类沸石吸附材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的低浓度含氟废水深度脱除的类沸石吸附材料的制备方法，其特征在于：在步骤(4)中，所述焙烧的参数设定为：焙烧温度500～800℃、升温速率为8～12℃/min、焙烧时间1～2h、保温时间1.5h。
3.根据权利要求1所述的低浓度含氟废水深度脱除的类沸石吸附材料的制备方法，其特征在于：在步骤(2)中，所述粉末材料与稀硫酸的固液比为0.1～1.0g/mL，所述浸渍改性处理的持续时间2～5h。
4.根据权利要求1所述的低浓度含氟废水深度脱除的类沸石吸附材料的制备方法，其特征在于：在步骤(3)中，所述部分脱碱赤泥材料与MnCl2溶液的固液比为0.1～1.0g/mL，所述浸渍活化处理的持续时间2～～5h。
5.根据权利要求1所述的低浓度含氟废水深度脱除的类沸石吸附材料的制备方法，其特征在于：在步骤(2)和(3)中，所述烘干的温度均为105～150℃。
6.根据权利要求1所述的低浓度含氟废水深度处理复合吸附材料的制备方法，其特征
7.一种低浓度含氟废水深度处理复合吸附材料，其特征在于，通过如权利要求1-6任一所述的制备方法制备获得。
8.根据权利要求7所述的低浓度含氟废水深度处理复合吸附材料，其特征在于，所述赤泥为氧化铁平均含量为30～40％的赤泥；所述稀硫酸的浓度为0.1～0.2mol/L；所述MnCl2溶液的浓度为0.5～1.0mol/L。
9.根据权利要求7或8所述的低浓度含氟废水深度处理复合吸附材料在处理低浓度含氟废水上的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种低浓度含氟废水深度脱除的类沸石吸附材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的低浓度含氟废水深度脱除的类沸石吸附材料的制备方法，其特征在于：在步骤(4)中，所述焙烧的参数设定为：焙烧温度500～800℃、升温速率为8～12℃/min、焙烧时间1～2h、保温时间1.5h。
3.根据权利要求1所述的低浓度含氟废水深度脱除的类沸石吸附材料的制备方法，其特征在于：在步骤(2)中，所述粉末材料与稀硫酸的固液比为0.1～1.0g/ml，所述浸渍改性处理的持续时间2～5h。
4.根据权利要求1所述的低浓度含氟废水深度脱除的类沸石吸附材料的制备方法，其特征在于：在步骤(3)中，所述部分脱碱赤泥材料与mncl2溶液的固液比为0.1～1.0g/ml，所述浸渍活化处理的持续时间2～～5h。
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【专利技术属性】
技术研发人员：刘浪，罗成佳，徐纯燕，杜军，王晶晶，袁陈红，
申请(专利权)人：广西民族大学，
类型：发明
国别省市：
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