專利名稱：高效除氟吸附劑的制備和應(yīng)用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于水處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種水處理用除氟吸附劑的制備和與 其相適應(yīng)的除氟應(yīng)用方法。本發(fā)明的除氟吸附劑及配套方法，能有效去除原水中過量的氟， 有效控制凈化水中氟含量。
背景技術(shù)：
氟是人體必需的微量元素之一，適量的氟(0.5 1.0 mg/L)是維持骨骼和牙齒發(fā) 育所必不可少的。飲用水是攝入氟的主要來源，長期飲用含氟量高于1.5mg/L的高氟水可導(dǎo) 致慢性氟中毒，對(duì)牙齒、骨骼、神經(jīng)系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)和生殖系統(tǒng)產(chǎn)生毒害。除此 之外，食物、工業(yè)污染、藥品、化妝品等也是氟中毒的其它氟源。世界不少地區(qū)都存在高氟 水，飲水型氟中毒人數(shù)很多。在我國除上海和海南外，其它31個(gè)省、市、自治區(qū)均有不同程 度的氟中毒發(fā)生，主要發(fā)生區(qū)域集中在長江以北的各省，是我國分布最廣的地方病。氟中毒 分布與飲用水氟化物濃度分布是一致的。飲用水氟含量最大的達(dá)到14.0mg/L，而飲用水中氟 化物的安全界限是1.0mg/L。為了有效防止飲用水氟中毒的危害，必須對(duì)高氟水進(jìn)行處理。 一般來說，除氟方法包括吸附法、離子交換法、化學(xué)沉淀法、混凝法、電滲析法、反滲透法 和膜交換法等。國內(nèi)外常用的去除高氟水中過量氟的方法是吸附法。最普遍的吸附劑是活性 氧化鋁和活性碳。前者吸附能力?。缓笳遬H適用范圍小，需調(diào)節(jié)pH值，從而導(dǎo)致處理成本 高
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明采用價(jià)格低廉的天然海底鐵錳結(jié)核為原料，經(jīng)過三氯化鐵的改性后， 即可得到所需要的飲用水除氟吸附劑。該吸附劑成本低、清潔無毒、氟吸附容量大、性能穩(wěn)
定。其主要技術(shù)內(nèi)容是將天然海底鐵錳結(jié)核粉碎，得到最佳粒徑，再用一定量三氯化鐵溶 液改性，使Fe"及其氫氧化物吸附于鐵錳結(jié)核上，所得到的飲用水除氟吸附劑可有效去除水
中氟離子(r)。
具體實(shí)施方式
高效除氟吸附劑的制備和應(yīng)用方法如下
1、 高效除氟吸附劑的制備方法
海底鐵錳結(jié)核的主要礦物組分是Mn礦物和Fe礦物，其他自生礦物有磷灰石和沸石類礦 物等，碎屑礦物主要是石英和斜長石等。天然海底鐵錳結(jié)核經(jīng)碾碎、篩分為最佳吸附粒徑0.5 1 mm。 一定量鐵錳結(jié)核放入活化柱，添加一定體積某種濃度的三氯化鐵溶液，通過恒流泵控 制較小流速，讓三氯化鐵溶液慢慢流經(jīng)鐵錳結(jié)核活化柱，使充足的F,及其氫氧化物吸附于 鐵錳結(jié)核上。 一段時(shí)間后，取出鐵錳結(jié)核，并用去離子水清洗，4(TC左右烘干后，即制得除 氟吸附劑。
2、 除氟方法
靜態(tài)除氟方法取一定體積某種濃度的含氟水，按除氟吸附劑與含氟水質(zhì)量比為1: 50投加吸附劑，攪拌，24小時(shí)后靜置沉降，上清液為被處理含氟水。
除氟實(shí)例1 (靜態(tài))取50 mL含氟離子(F) 3 mg/L、 Na+ = 0.00018 mol/L、 pH = 6的 待處理水樣，投加除氟劑1 g ，在20 。C條件下，攪拌，24小時(shí)后，取上清液測定F—含量 為0.15mg/L，吸附去除率達(dá)95 %。
除氟實(shí)例2 (靜態(tài))取50mL含氟離子(F-) 5 mg/L、 Na+= 0.0003 mol/L、 pH = 7的 待處理水樣，投加除氟劑1 g ,在20 。C條件下，攪拌，24小時(shí)后，取上清液測定F含量 為0.50mg/L，吸附去除率達(dá)90 %。
權(quán)利要求
1、一種飲用水除氟的吸附劑，其特征是至少由天然海底鐵錳結(jié)核組成。
2、 如權(quán)利要求1所述的吸附劑，其特征在于主要含有Mn礦物和Fe礦物且保持一定粒度 的天然海底鐵錳結(jié)核。
3、 如權(quán)利要求2所述的吸附劑，其特征在于海底鐵錳結(jié)核經(jīng)三氯化鐵改性后而成，使充足 的Fe"及其氫氧化物吸附于其上。
4、 如權(quán)利要求2所述的吸附劑，其特征在于所采用海底鐵錳結(jié)核的粒度為0.5 1 mm。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種能有效去除飲水中過量氟的吸附材料的制備技術(shù)及其應(yīng)用方法。本發(fā)明采用價(jià)格低廉的天然海底鐵錳結(jié)核為原料，經(jīng)粉碎使其控制在一定的粒度范圍，再用一定量三氯化鐵改性，使三價(jià)鐵離子(Fe³⁺)及其氫氧化物吸附于鐵錳結(jié)核上，即可得到所需要的飲用水除氟吸附劑。該吸附劑的特點(diǎn)是，清潔無害、成本低、氟吸附容量大、除氟率高、性能穩(wěn)定，適應(yīng)于不同規(guī)模的飲用水除氟工藝。該材料可作為過濾器濾料，在20℃，pH＝5-7條件下除氟在90％以上。經(jīng)處理的凈化水滿足我國飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。
文檔編號(hào)C02F1/28GK101428208SQ200710176919
公開日2009年5月13日 申請(qǐng)日期2007年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月7日
發(fā)明者瓊 劉, 郭華明 申請(qǐng)人:郭華明;劉 瓊