一种负载氧化镧除氟沸石的制备方法请求专利信息,201010105897。
五氟是人体必需的微量元素之一,适量的氟对维持骨骼和牙齿的发育至关重要。但长期饮用高氟水会导致氟斑牙和氟骨症,甚至导致骨骼变形、疼痛、关节僵硬、肌腱钙化、行走困难甚至瘫痪。目前,我国仍有数千万人饮用高氟水,严重威胁人类健康。为了探索经济有效的除氟方法和技术,研究了钙基膨润土的除氟性能,首次发现膨润土对含氟溶液的吸附可分为两部分,分析了膨润土对氟的吸附规律,并对其进行改性,制备了一系列膨润土除氟剂。通过批量和柱吸附实验,系统研究了膨润土系列除氟剂的除氟性能和实际应用的可行性。主要结论如下:(1)膨润土及其改性除氟剂产品的吸附等温线方程均符合Fleundlich吸附等温线模型。(2)在低浓度氟化物溶液中,加入一定量的盐酸溶液,钙基膨润土对氟离子的吸附主要是由于离子交换。在高浓度氟溶液中,氟离子的吸附主要是由于膨润土中的Ca2+与溶液中的Na+发生交换。CaF_2沉淀生成或作为抗衡离子进入双电层被除去。(3)天然膨润土吸附容量低,用量大。可用硫酸和盐酸或氧氯化锆溶液对其进行改性,改性膨润土的除氟能力显著提高。然而,膨润土及其改性产品在实际应用中存在一些缺陷,如操作条件差、处理后的混合液固液分离困难、柱吸附时易溶胀、渗透性差等,限制了其实际应用。(4)通过实验,选择聚乙烯醇作为造粒的粘结剂,实现了膨润土产品的造粒。所制备的颗粒土在水中稳定性好,其中载锆颗粒土可用于废水除氟,颗粒酸性膨润土可用于饮用水和废水除氟,并可被1%硫酸铝钾溶液再生,具有良好的应用前景。(5)两种粒状膨润土产品对氟离子都有很好的吸附能力,再生后的粒状酸性膨润土制备膨润土除氟剂及除氟性能研究显示出更好的使用趋势。(6)粒状酸性膨润土在处理饮用水时具有良好的运行效果。除pH外,出水各项指标均符合饮用水水质标准,对水中其他有害离子也有一定的吸附能力。(7)粒状酸性膨润土的吸附量约为活性氧化铝和骨炭的1/6-1/5,约为沸石的3倍。再生颗粒酸性膨润土的效果优于原颗粒酸性膨润土。交错膨润土的除氟性能约为粒状酸性膨润土的4倍。粒状酸性膨润土的成本略低于活性氧化铝和沸石,但高于骨炭。而粒状酸性膨润土和沸石消耗的再生剂成本低于骨炭和活性氧化铝,骨炭的再生成本最高。颗粒酸性膨润土一次性投资和运行费用低,运行效果好,可作为一种经济有效的饮用水除氟剂。