水净化用沸石滤料的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种水净化用沸石滤料的制备方法，以天然沸石为原料粉碎后，经过盐酸、硫酸铝钾、氢氧化钠、三氯化铁等多道溶液改性处理，使沸石中用于离子交换除污的阳离子数增加，继而离子交换吸附容量加大，使用寿命延长，净水效果显著提高；可以同时去除水中的氟、砷、氨氮、重金属等污染物质；并且制备工艺简单、稳定，可用于饮用水、城市污水、工业污水和养殖废水的净化，适用范围广。

Preparation method of zeolite filter material for water purification

The invention relates to a method for preparing zeolite filter for purifying water, natural zeolite as raw material after crushing, hydrochloric acid, sodium hydroxide, potassium aluminum sulfate, ferric chloride solution - modified cationic ion exchange for the number of decontamination increases in zeolite, ion exchange and adsorption capacity increase, long service life, water purification at the same time can significantly improve the effect; removal of fluoride and arsenic, ammonia nitrogen, heavy metals and other pollutants; and the preparation process is simple and stable, can be used for the purification of drinking water, city sewage, industrial sewage and aquaculture wastewater, wide application range.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于净化水的滤料及其制备方法，具体为可同时去除水中氟、砷、 氨氮、重金属等污染物质的沸石滤料的制备方法。
技术介绍
水污染的问题越来越严重，河流、湖泊、乃至自来水中或多或少的都含有氟、砷、氨 氮、重金属等有害物质，这些物质的存在对人或生物产生毒性、对身体健康产生影响。在这 一背景下，各种水处理方法应运而生，而天然沸石以其优异的性能得到广泛应用。天然沸石在自然界中广泛存在，并且无毒、无味且对环境没有影响。沸石是一种含 水的碱金属或碱土金属的硅铝酸盐矿物，因为特殊的四面体结构，使其有较大的比表面积， 具备较强的离子交换和吸附能力。但由于天然沸石的内部孔道多含有其他杂质而形成阻 塞，所以吸附效果不显著；并且，天然沸石离子交换去除污染物的方法，没有目标性，当水中 存有其他离子时，容易与目标污染物竞争吸附点，导致对目标污染物的去除效果降低。所以 天然沸石在水处理之前一般会经过改性处理，从而提高其性能。主要的沸石改性手段主要 有，高温活化处理、酸碱处理、离子交换处理几种，并且这些手段多组合使用。虽然水处理中天然沸石改性已经成为共识，但由于沸石中铝氧四面体数量是一定 的，从而决定了用于离子交换的阳离子的数量，所以制约了沸石在离子交换去除污染物方 面的表现；离子交换的原理是用特定金属离子对沸石进行改性，使沸石对待去除离子具有 高选择的交换性能，所以使得一种改性方法只针对一种污染物是有效的，从而降低了沸石 的利用率。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种，此方法可使用沸石滤料 的吸附容量加大，使用寿命更长；并且可以同时去除水中的氟、砷、氨氮、重金属等污染物 质。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案 一种，它的制备步骤为(1)以天然沸石为原料，粉碎至10-50目；(2)将物料放入浓度为0.3mol/L的盐酸中浸泡3_7h ；(3)将酸处理后的物料放入浓度为5mol/L的硫酸铝钾溶液中浸泡8-12h，反应温度为 60-80 0C ；(4)将盐处理后的物料放于浓度为0.3mol/L的氢氧化钠溶液中浸泡3_7h ；(5)配制浓度为lg/L的三氯化铁溶液，将碱处理后的物料放入浸泡8-12h，反应温度 为60-80°C，并不时的搅拌溶液；(6)将改性后的沸石取出，用去离子水冲洗干净，110-120°C烘干，250-350°C焙烧3-5h 后，得水净化用沸石滤料。优选步骤(2)中酸处理的时间为5h。优选步骤(3)中，在硫酸铝钾盐溶液中浸泡的时间为10h，反应温度为70-75°C。优选步骤(4 )中碱处理的时间为5h。优选步骤(5)中盐处理的时间为10h，反应温度为70-75°C。优选天然沸石为斜发沸石或丝光沸石。在天然沸石的改性中用盐酸进行处理的目的是，清除沸石孔穴和孔道内的二氧 化硅、硫酸铁和有机物等杂质，使孔穴和孔道得到疏通，从而对重金属元素的吸附性能加 强；用硫酸铝钾盐溶液进行处理，主要是希望更多的铝原子取代沸石中四面体硅的数量，从 而引入更多的碱金属或碱土金属元素用于离子交换，使离子交换除污染物的效果更显著； 碱处理可以调整沸石的孔道结果，比表面积增大，能更好的吸附铝盐及其水解产物，成为 铝盐良好的载体，铝离子可置换水中的氨氮、铝离子与氟的配位稳定，可有效吸附去除水中 的氨氮、氟元素；沸石结构中的电荷平衡离子钠、钾、钙可以被高电荷积阳离子(铁离子)交 换，三价铁离子被交换到沸石的硅氧、铝氧四面体骨架上，其配位数达不到饱和，具有与砷 配位的能力，从而吸附去除砷元素。本专利技术的有益效果是经改性后的沸石滤料中，可用于离子交换除污的阳离子数 增加，继而离子交换吸附容量加大，使用寿命延长，净水效果显著提高；可以同时去除水中 的氟、砷、氨氮、重金属等污染物质；并且制备工艺简单、稳定，可用于饮用水、城市污水、工 业污水和养殖废水的净化，适用范围广。具体实施例方式下面通过优选实施例对本专利技术的技术方案做进一步说明。以天然斜发沸石为原料，粉碎至10-20目；将粉碎后的原料放浓度为0. 3mol/L的 盐酸中浸泡5h ；将经过酸处理沸石物料放入浓度为5mol/L的硫酸铝钾溶液中浸泡10h， 反应温度控制在70-75°C ；盐处理后的物料进行碱处理，将其置于浓度为0. 3mol/L的氢 氧化钠溶液中浸泡5h后；配制浓度为lg/L的三氯化铁溶液，将碱处理后的物料放入、浸 泡10h，反应温度为70-75°C，并不时的搅拌溶液，处理后的沸石物料用去离子水冲洗干净， 110-120°C烘干，250-350°C焙烧3_5h后，得改性沸石滤料。权利要求1.一种，其特征在于，其步骤为 以天然沸石为原料，粉碎至10-50目；将物料放入浓度为0. 3mol/L的盐酸中浸泡3- ；将酸处理后的物料放入浓度为5mol/L的硫酸铝钾溶液中浸泡8-12h，反应温度为 60-80 0C ；将盐处理后的物料放于浓度为0. 3mol/L的氢氧化钠溶液中浸泡3- ； 配制浓度为lg/L的三氯化铁溶液，将碱处理后的物料放入浸泡8-12h，反应温度为 60-80°C，并不时的搅拌溶液；将改性后的沸石取出，用去离子水冲洗干净，110-120°C烘干，250-350°C焙烧3- 后， 得水净化用沸石滤料。2.根据权利要求1所述的沸石滤料制备方法，其特征在于，步骤(2)中酸处理的时间为5h。3.根据权利要求1所述的沸石滤料制备方法，其特征在于，步骤(3)中，在硫酸铝钾盐 溶液中浸泡的时间为10h，反应温度为70-75°C。4.根据权利要求1所述的沸石滤料制备方法，其特征在于，步骤(4)中碱处理的时间为5h。5.根据权利要求1所述的沸石滤料制备方法，其特征在于，步骤(5)中盐处理的时间为 10h，反应温度为70-75°C。6.根据权利要求1所述的沸石滤料制备方法，其特征在于，所述天然沸石为斜发沸石 或丝光沸石。全文摘要本专利技术涉及一种，以天然沸石为原料粉碎后，经过盐酸、硫酸铝钾、氢氧化钠、三氯化铁等多道溶液改性处理，使沸石中用于离子交换除污的阳离子数增加，继而离子交换吸附容量加大，使用寿命延长，净水效果显著提高；可以同时去除水中的氟、砷、氨氮、重金属等污染物质；并且制备工艺简单、稳定，可用于饮用水、城市污水、工业污水和养殖废水的净化，适用范围广。文档编号C02F1/28GK102145239SQ20111003748公开日2011年8月10日 申请日期2011年2月14日 优先权日2011年2月14日专利技术者叶建波, 张立塔, 赫恩龙 申请人:天润绿业(北京)环保技术有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种水净化用沸石滤料的制备方法，其特征在于，其步骤为：以天然沸石为原料，粉碎至１０－５０目；将物料放入浓度为０．３ｍｏｌ／Ｌ的盐酸中浸泡３－７ｈ；将酸处理后的物料放入浓度为５ｍｏｌ／Ｌ的硫酸铝钾溶液中浸泡８－１２ｈ，反应温度为６０－８０℃；将盐处理后的物料放于浓度为０．３ｍｏｌ／Ｌ的氢氧化钠溶液中浸泡３－７ｈ；配制浓度为１ｇ／Ｌ的三氯化铁溶液，将碱处理后的物料放入浸泡８－１２ｈ，反应温度为６０－８０℃，并不时的搅拌溶液；将改性后的沸石取出，用去离子水冲洗干净，１１０－１２０℃烘干，２５０－３５０℃焙烧３－５ｈ后，得水净化用沸石滤料。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赫恩龙，张立塔，叶建波，
申请(专利权)人：天润绿业北京环保技术有限公司，
类型：发明
国别省市：11