專利名稱：一種可長期使用的人造鐵基錳砂及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種人造鐵基錳砂，適用于飲用水的凈化。
眾所周知，飲用水中所含鐵離子和錳離子多用天然錳砂或人造錳砂即涂敷二氧化錳的濾料來濾除，在濾料基材上涂敷二氧化錳都是借助二價錳離子的氧化，所不同的是使用的氧化劑不同，有用高錳酸鉀的，如WO 02/20127；有用含氯氧化劑的，如特開2002-35576(P2002-35576A)，用這些方法制成的人造錳沙有一個共同的缺點(diǎn)，即需根據(jù)使用情況對二氧化錳層進(jìn)行不定期的再生，無形中增加了操作難度和運(yùn)行成本。
本發(fā)明的目的在于提供一種新型人造鐵基錳砂，該錳砂在濾除飲用水中所含鐵離子和錳離子的凈化過程中可以長期使用，不必再生。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種上述人造鐵基錳砂的制作方法。
本發(fā)明的人造鐵基錳砂，是在于粒狀河砂或海砂基料表面涂有二層涂層，內(nèi)層為鐵基化合物，外層為二氧化錳。
本發(fā)明的人造鐵基錳砂，所用粒狀河砂或海砂基料的粒徑為0.6-2.0毫米。
本發(fā)明人造鐵基錳砂的制作方法，包括如下步驟(1)用鹽酸或硫酸清洗河砂或海砂，水洗，涼干；(2)在反應(yīng)罐中用濃度為0.01-8％的硫酸亞鐵溶液浸泡8-12小時，水洗，涼干；(3)將濃度為0.02-3.0％的高錳酸鉀溶液倒入反應(yīng)罐與河砂或海砂混合均勻，緩緩加入濃度為0.01-5％的氨水溶液進(jìn)行浸泡，并緩緩轉(zhuǎn)動反應(yīng)罐，時間為8-24小時；(4)排掉浸泡液，清水沖洗，至沖洗液PH值為6-7；(5)取出涼干即為成品。
本發(fā)明人造鐵基錳砂的制作方法的優(yōu)選方案為(1)用鹽酸或硫酸清洗河砂或海砂，水洗，涼干；(2)在反應(yīng)罐中用濃度為1-5％的硫亞鐵溶液浸泡8小時，水洗，涼干；(3)將濃度為0.3-1.5％的高錳酸鉀溶液倒入反應(yīng)罐與河砂或海砂混合均勻，緩緩加入濃度為0.5-3％的氨水溶液進(jìn)行浸泡，并緩緩轉(zhuǎn)動反應(yīng)罐，時間為8-16小時；(4)排掉浸泡液，清水沖洗，至沖洗液PH值為6-7；(5)取出涼干即為成品。
本發(fā)明人造鐵基錳砂的制作方法的最佳方案為(1)用鹽酸或硫酸清洗河砂或海砂150公斤，水洗，涼干；(2)在反應(yīng)罐中濃度為1.5％的硫酸亞鐵溶液50升浸泡8小時，水洗，涼干；(3)將濃度為0.5％的高錳酸鉀溶液40升倒入反應(yīng)罐與河砂或海砂混合均勻，緩緩加入10升濃度為0.5％的氨水溶液進(jìn)行浸泡，并緩緩轉(zhuǎn)動反應(yīng)罐，時間為12小時；(4)排掉浸泡液，清水沖洗，至沖洗液PH值為6-7；(5)取出涼干即為成品。
和天然錳沙相比，本發(fā)明人造鐵基錳砂表面有一個純度很高的二氧化錳活性膜，濾除水中鐵離子能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于天然錳沙，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)對比，本發(fā)明人造鐵基錳砂濾除水中鐵錳離子能力比天然錳沙大30％以上。且單位造價低于天然錳沙，成本低廉。容重低于天然錳沙，易于回洗，便于運(yùn)營。
本發(fā)明人造鐵基錳砂在凈化飲用水，濾除水中鐵錳離子的過程中，似乎只起一個催化作用，人造錳砂表層的二氧化錳不僅不消耗，還略有增加。因此可長期使用不必再生，這是本發(fā)明人造鐵基錳砂的最大優(yōu)點(diǎn)。為了證實(shí)，對尚未使用的人造鐵基錳砂與長期使用后的人造鐵基錳砂的含錳量作了分析，結(jié)果見表1。
表1 本發(fā)明人造鐵基錳砂使用前后表層二氧化錳消耗情況對比 注樣品A尚未使用的人造鐵基錳砂。樣品B使用二年半的人造鐵基錳砂。
從表1數(shù)據(jù)可以看出，本發(fā)明人造鐵基錳砂在濾除水中鐵錳離子使用過程中，其表面的二氧化錳膜的確沒有消耗，還得到了完善和加厚。因此可以得出結(jié)論，本發(fā)明人造鐵基錳砂的確可以長期穩(wěn)定的使用，不必再生。
實(shí)施例可用如下步驟制造本發(fā)明人造鐵基錳砂(1)用鹽酸或硫酸清洗河砂150公斤，水洗，涼干；(2)在反應(yīng)罐中用濃度為1.5％的硫酸亞鐵溶液50升浸泡8小時，水洗，涼干；(3)將濃度為0.5％的高錳酸鉀溶液40升倒入反應(yīng)罐與河砂混合均勻，緩緩加入10升濃度為0.5％的氨水溶液進(jìn)行浸泡，并緩緩轉(zhuǎn)動反應(yīng)罐，時間為12小時；(4)排掉浸泡液，清水沖洗，至沖洗液PH值為6-7；(5)取出涼干即為成品。
權(quán)利要求
1.一種用于飲用水凈化的人造鐵基錳砂，其特征在于粒狀河砂或海砂基料表面有二層涂層，內(nèi)層為鐵基化合物，外層為二氧化錳。
2.如權(quán)利要求1所述的人造鐵基錳砂，其特征在于粒狀河砂或海砂基料的粒徑為0.6-2.0毫米。
3.如權(quán)利要求1所述的人造鐵基錳砂的制作方法，其特征在于包括如下步驟(1)用鹽酸或硫酸清洗河砂或海砂，水洗，涼干；(2)在反應(yīng)罐中用濃度為0.01-8％的硫酸亞鐵溶液浸泡8-12小時，水洗，涼干；(3)將濃度為0.02-3.0％的高錳酸鉀溶液倒入反應(yīng)罐與河砂或海砂混合均勻，緩緩加入濃度為0.01-5％的氨水溶液進(jìn)行浸泡，并緩緩轉(zhuǎn)動反應(yīng)罐，時間為8-24小時；(4)排掉浸泡液，清水沖洗，至沖洗液PH值為6-7；(5)取出涼干即為成品。
4.如權(quán)利要求3所述的人造鐵基錳砂的制作方法，其特征在于優(yōu)選的方案為(1)用鹽酸或硫酸清洗河砂或海砂，水洗，涼干；(2)在反應(yīng)罐中用濃度為1-5％的硫亞鐵溶液浸泡8小時，水洗，涼干；(3)將濃度為0.3-1.5％的高錳酸鉀溶液倒入反應(yīng)罐與河砂或海砂混合均勻，緩緩加入濃度為0.5-3％的氨水溶液進(jìn)行浸泡，并緩緩轉(zhuǎn)動反應(yīng)罐，時間為8-16小時；(4)排掉浸泡液，清水沖洗，至沖洗液PH值為6-7；(5)取出涼干即為成品。
5.如權(quán)利要求4所述的人造鐵基錳砂的制作方法，其特征在于最佳方案為(1)用鹽酸或硫酸清洗河砂或海砂150公斤，水洗，涼干；(2)在反應(yīng)罐中濃度為1.5％的硫酸亞鐵溶液50升浸泡8小時，水洗，涼干；(3)將濃度為0.5％的高錳酸鉀溶液40升倒入反應(yīng)罐與河砂或海砂混合均勻，緩緩加入10升濃度為0.5％的氨水溶液進(jìn)行浸泡，并緩緩轉(zhuǎn)動反應(yīng)罐，時間為12小時；(4)排掉浸泡液，清水沖洗，至沖洗液PH值為6-7；(5)取出涼干即為成品。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于飲用水凈化的人造鐵基錳砂及其制作方法，該錳砂是用化學(xué)方法在粒狀河砂或海砂基料表面涂敷二層涂層，內(nèi)層為鐵基化合物，外層為二氧化錳。本發(fā)明人造鐵基錳砂制造和運(yùn)營成本比天然錳砂低，濾除飲用水中鐵錳離子能力又遠(yuǎn)大于天然錳砂，其最大優(yōu)點(diǎn)還在于可以長期使用，不必再生，因此是很有發(fā)展前景的飲用水凈化濾料。
文檔編號B01D39/02GK1473645SQ0313557
公開日2004年2月11日 申請日期2003年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月11日
發(fā)明者李遠(yuǎn)杰 申請人:李遠(yuǎn)杰