【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于污废水除氟领域，涉及了一种工业废水复合除氟剂的制备方法。
技术介绍
1、氟化物是重要的工业原料，广泛应用于钢铁、有色金属冶炼、制铝、玻璃、化肥及氢氟酸等工业生产。近年来，含氟矿物的开采加工、氟化物合成及应用，使得含氟废水排放量急剧增加，导致环境水体出现氟超标问题。水体中氟化物长期超标不仅会影响水生生物生长繁殖，还会严重危害人体健康，对神经系统、免疫系统及生殖系统均存在损害。随着氟污染日益严重，氟排放标准也日益严格，因此必须对含氟废水进行有效且经济的处理。
2、含氟工业废水的处理方法众多，包括膜处理法、电渗析法及投加除氟剂除氟等。相比于其他方法，投加除氟剂具有除氟速度快、操作简单、成本低等特点，是除氟的主要方法，但其除氟效果十分依赖于除氟剂的性能。目前，主要采用单一成分的药剂通过吸附、化学沉淀等方式进行除氟，这些药剂包括羟基磷灰石类、活性铝纳米材料、树脂及一些金属氧化物或氢氧化物类等。但随着除氟标准日益严格，这些单一成分药剂的除氟效果往往难以达到要求。这促使复合除氟药剂的研发成为了当前的关注热点，不仅能够综合利用不同药剂的优点，从而实现高效除氟，同时通过药剂优选，还能够进一步降低除氟成本。
技术实现思路
1、针对上述问题，本专利技术目的是公开了一种工业废水复合除氟剂的制备方法。
2、本专利技术的技术方案是：本专利技术提供了一种工业废水复合除氟剂，包括如下重量份原料：聚合氯化铁溶液5-10份，铝盐溶液2-5份，粉煤灰8-15份，秸秆生物炭6-12份
3、进一步的，一种工业废水复合除氟剂的制备方法，其制备步骤如下：
4、(1)：将粉煤灰及秸秆生物炭超声分散于去离子水中，得到粉煤灰-秸秆生物碳混合悬浊液；
5、(2)：将聚合氯化铁及铝盐溶于去离子水中，得到聚合氯化铁及铝盐溶液，并将两种溶液同步加入粉煤灰-秸秆生物碳混合悬浊液，在磁力搅拌机于350rpm转速条件下持续搅拌，得到混合液a；
6、(3)：将氢氧化钠溶于去离子水中，得到氢氧化钠溶液，同时，往混合液a中加入适量的氢氧化钠溶液，调节其ph至碱性，得到溶液b，并在磁力搅拌机上于350rpm转速条件下持续搅拌；
7、(4)：往溶液b中加入柠檬酸，并在磁力搅拌机上于350rpm转速条件下持续搅拌24小时，使得不同药剂成分充分混合；
8、(5)：反应结束后，将溶液b置于电热鼓风干燥箱中进行烘干，将得到的粉末过200目筛，即得到复合除氟药剂。
9、进一步的，在步骤(1)中，所述秸秆生物炭的制备方法为：利用清水将收集的秸秆清洗干净，并于电热鼓风干燥箱中烘干，之后，将烘干的秸秆粉碎，并置于坩埚中，放入到管炉中；在氮气氛围下，以10℃/min的速度升温到550℃，热解1h；冷却至室温后，收集坩埚中的黑色固体，即为秸秆生物炭；
10、进一步的，在步骤(1)中，所述粉煤灰及秸秆生物炭与去离子的投加比例为：两者质量之和：去离子水质量为1：5～10；
11、进一步的，在步骤(3)中，所述碱性的范围为ph＝8～11；
12、进一步的，在步骤(5)中，所述电热鼓风干燥箱温度设置的范围为50～100℃；
13、进一步的，上述氢氧化钠溶液质量分数为10～20％；
14、进一步的，上述聚合氯化铁溶液和铝盐溶液的质量分数均为20～30％；
15、进一步的，上述铝盐为聚合氯化铝或聚合硫酸铝中的一种。
16、总的来说，本专利技术依据不同材料的特性，将其有机结合，制备了一种能够通过多种理化机制进行高效除氟的复合药剂；首先，聚合氯化铁及铝盐作为除氟剂的主要成分，其中的金属离子与水中的氟离子发生反应，生成不溶于水的金属氟化物沉淀，得以去除；其次，通过掺入吸附性能优异的生物炭，一方面可以吸附溶液中难以直接沉淀的微小金属氟化物；另一方面，生物炭还可以通过吸附直接去除溶液中的氟离子，从而进一步提升对于氟化物的去除效果；此外，粉煤灰的加入一方面作为骨架，并在柠檬酸(络合剂)的作用下，可以将各材料组分牢固地组合在一起；另一方面，粉煤灰中的玻璃相和莫来石也有助于保持聚合氯化铁和铝盐中金属离子的活性，从而更好地与氟离子结合；最后，通过在复合材料中氢氧化钠，起到碱熔活化的作用，整体上改善复合除氟剂的性能，有利于各部分发挥其作用。
17、本专利技术的有益效果是：本专利技术制备方法制得的复合除氟剂在利用金属化合物与氟离子进行化学沉淀的基础上，进一步掺入生物碳，通过“化学沉淀-吸附强化”的方式去除氟离子，具有去除效率高的特点；本专利技术通过加入粉煤灰、柠檬酸及氢氧化钠等辅助性材料，一方面，起到结构支撑的作用，另一方面也有利于材料活化，提升其除氟效果；本专利技术制备方法制得的复合除氟剂原料容易获取，且成本低廉，除氟剂使用后，废渣无毒害作用，容易处理。
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1.一种工业废水复合除氟剂，其特征在于：其各重量份原料计为：聚合氯化铁溶液：5-10份，铝盐溶液：2-5份，粉煤灰：8-15份，秸秆生物炭：6-12份，柠檬酸：1-5份，氢氧化钠：1-3份。
2.根据权利要求1所述的一种工业废水复合除氟剂的制备方法，其特征在于：其制备步骤如下：
3.根据权利要求2所述的一种工业废水复合除氟剂的制备方法，其特征在于：在步骤(1)中，所述秸秆生物炭的制备步骤如下：利用清水将收集的秸秆进行清洗，并于电热鼓风干燥箱中烘干，之后，将烘干的秸秆粉碎，并置于坩埚中，放入到管炉中；在氮气氛围下，以10℃/min的速度升温到550℃，热解1h；冷却至室温后，收集坩埚中的黑色固体，即为秸秆生物炭。
4.根据权利要求2所述的一种工业废水复合除氟剂的制备方法，其特征在于：在步骤(1)中，所述粉煤灰及秸秆生物炭与去离子水的投加比例为：两者质量之和：去离子水质量为1：5～10。
5.根据权利要求2所述的一种工业废水复合除氟剂的制备方法，其特征在于：
6.根据权利要求2所述的一种工业废水复合除氟剂的制备方法，其特征在
7.根据权利要求2所述的一种工业废水复合除氟剂的制备方法，其特征在于：
8.根据权利要求2所述的一种工业废水复合除氟剂的制备方法，其特征在于：
9.根据权利要求2所述的一种工业废水复合除氟剂的制备方法，其特征在于：
10.根据权利要求2所述的一种工业废水复合除氟剂的制备方法，其特征在于：在步骤(5)中，所述电热鼓风干燥箱温度设置的范围为50～100℃。
...【技术特征摘要】
1.一种工业废水复合除氟剂，其特征在于：其各重量份原料计为：聚合氯化铁溶液：5-10份，铝盐溶液：2-5份，粉煤灰：8-15份，秸秆生物炭：6-12份，柠檬酸：1-5份，氢氧化钠：1-3份。
2.根据权利要求1所述的一种工业废水复合除氟剂的制备方法，其特征在于：其制备步骤如下：
3.根据权利要求2所述的一种工业废水复合除氟剂的制备方法，其特征在于：在步骤(1)中，所述秸秆生物炭的制备步骤如下：利用清水将收集的秸秆进行清洗，并于电热鼓风干燥箱中烘干，之后，将烘干的秸秆粉碎，并置于坩埚中，放入到管炉中；在氮气氛围下，以10℃/min的速度升温到550℃，热解1h；冷却至室温后，收集坩埚中的黑色固体，即为秸秆生物炭。
4.根据权利要求2所述的一种工业废水复合除氟剂...
【专利技术属性】
技术研发人员：姚凤凤，操家顺，季阳，薛朝霞，孙华明，王世龙，
申请(专利权)人：南京钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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