CN103084150B - 一种深度去除水中氟离子用多孔材料的制备方法 - Google Patents

一种深度去除水中氟离子用多孔材料的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103084150B
CN103084150B CN201110349843.9A CN201110349843A CN103084150B CN 103084150 B CN103084150 B CN 103084150B CN 201110349843 A CN201110349843 A CN 201110349843A CN 103084150 B CN103084150 B CN 103084150B
Authority
CN
China
Prior art keywords
porous material
water
degree
fluorine ion
depth
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201110349843.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103084150A (zh
Inventor
吕国诚
张以河
杜高翔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China University of Geosciences Beijing
Original Assignee
China University of Geosciences Beijing
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China University of Geosciences Beijing filed Critical China University of Geosciences Beijing
Priority to CN201110349843.9A priority Critical patent/CN103084150B/zh
Publication of CN103084150A publication Critical patent/CN103084150A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103084150B publication Critical patent/CN103084150B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

本发明提供了一种深度去除水中氟离子用多孔材料的制备方法，属于环境工程和环境材料领域。其特征是：一、以膨润土、赤泥、粉煤灰及水按照一定的比例混合，然后与一定量的聚氨酯泡沫混合均匀后干燥成型，获得多孔材料的坯料；二、将步骤一制得的坯料在一定的制度下升温至1050℃～1200℃进行煅烧，恒温1～3h后降温至常温；三、用质量浓度为2.5％～10.0％的氧氯化锆溶液浸泡步骤二制得的多孔材料，浸泡后取出干燥；四、喷洒质量浓度为1％～2％的氨水在步骤三获得的多孔材料；五、将步骤四获得的多孔材料洗涤干净后干燥，即可获得用于深度去除水中氟离子的多孔材料。

Description

一种深度去除水中氟离子用多孔材料的制备方法
所属技术领域
本发明涉及到一种深度去除水中氟离子用多孔材料的制备方法，属于环境工程和环境材料领域。
背景技术
深度去除水中氟离子是保证水质安全的重要任务之一。我国多个地方的水质氟离子本底值较高，对人民群众的健康造成了一定的威胁，另外，部分化工类企业需要用到氢氟酸或者氟化物，排放的废水中氟含量较高。目前对氟的深度去除方法主要是石灰中和法、离子交换法、反渗透和电渗析法、氧化铝法等。其中电渗析和反渗透法效果较好，但是成本较高，且有F-浓度更高的污水排放，中和法和离子交换法很难得到理想的氟离子去除率。因此，开发新型的去除氟离子的材料具有重要的意义。
赤泥是铝工业排放的大宗尾矿，仅我国五大铝厂年排放量就达到600万吨左右。赤泥的大量堆积占用了大量的土地，污染地下水和空气，需要进行综合利用。
赤泥的特点是比粘土更高的塑性和比表面积。本发明以赤泥为原料，配以膨润土、粉煤灰等原料加水调浆后与聚氨酯泡沫混合、干燥获得多孔材料的坯料，在一定的制度下煅烧后将赤泥、膨润土和粉煤灰烧结并将聚氨酯泡沫烧掉，形成孔结构丰富的多孔材料。为了提高多孔材料的去除氟离子能力，利用化学沉淀法在多孔材料表面负载一层纳米级氢氧化锆。负载氢氧化锆后，制得的多孔材料对水中氟离子的去除率达到95％以上，并且水中氟离子残留浓度可以降低到1.5ppm，满足我国饮用水水质指标要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种深度去除水中氟离子用多孔材料的制备方法。它以赤泥、粉煤灰、膨润土为原料，加水混合成浆后与一定量的聚氨酯泡沫混合，干燥制成坯料；将该坯料在一定的煅烧制度下烧成并将聚氨酯泡沫烧掉后获得多孔材料，并通过化学沉淀法将纳米级氢氧化锆负载在多孔材料的表面，最终获得可以用于深度处理水中氟离子的专用多孔材料。
本发明通过以下措施制得了深度去除水中氟离子用多孔材料：
(1)以膨润土、赤泥、粉煤灰及水按照一定的比例混合，然后与一定量的聚氨酯泡沫混合均匀后干燥成型，获得多孔材料的坯料；
(2)将步骤一制得的坯料在一定的制度下升温至1050℃～1200℃进行煅烧，恒温1～3h后降温至常温；
(3)用质量浓度为2.5％～10.0％的氧氯化锆溶液浸泡步骤二制得的多孔材料，浸泡后取出干燥；
(4)喷洒质量浓度为1～2％的氨水在步骤三获得的表面包覆了氧氯化锆的多孔材料上面，直至多孔材料全部浸透为止；
(5)将步骤四获得的多孔材料洗涤干净后干燥，即可获得用于深度去除水中氟离子的多孔材料。
本发明制备的深度去除水中氟离子用多孔材料，将严重污染环境的大宗固体废弃物赤泥和粉煤灰作为主要原料，配以膨润土，并以聚氨酯泡沫为支撑剂制备多孔材料，将赤泥和粉煤灰有效的资源化利用；通过氢氧化锆化学沉淀改性的方法提高多孔材料与氟离子的反应程度，保证经过处理后的水质达到国家饮用水水质标准。本发明有效的实现了利用固体废弃物，通过一定的方式加工后用于处理污水，是一个典型的资源节约型、环境友好型技术。
本发明的制备深度去除水中氟离子用多孔材料的具体方法是：
原材料选用：
1.赤泥、粉煤灰，细度200目～2000目；
2.膨润土，钙基膨润土或者钠基膨润土，细度200目以上；
3.氧氯化锆溶液、氨水，工业级；
4.聚氨酯泡沫，工业级。
原则生产工艺过程的具体步骤是：
A.以膨润土、赤泥、粉煤灰及水按照一定的比例混合，然后与一定量的聚氨酯泡沫混合均匀后干燥成型，获得多孔材料的坯料；
B.将步骤一制得的坯料在一定的制度下升温至1050℃～1200℃进行煅烧，恒温1～3h后降温至常温；
C.用质量浓度为2.5％～10.0％的氧氯化锆溶液浸泡步骤二制得的多孔材料，浸泡后取出干燥；
D.喷洒质量浓度为1～2％的氨水在步骤三获得的表面包覆了氧氯化锆的多孔材料，直至多孔材料全部浸透为止；
E.将步骤四获得的多孔材料洗涤干净后干燥，即可获得用于深度去除水中氟的多孔材料。
具体实施方式
实施例1：
1)称取325目的膨润土25g、325目的赤泥75g、200目的粉煤灰150g，在1L的烧杯中与250ml水搅拌混合均匀，然后与90g聚氨酯泡沫均匀，90℃下干燥成型，获得多孔材料的坯料；
2)将步骤1得到的坯料置于马弗炉中进行煅烧，常温～250℃升温速率8℃/min，250℃～300℃，升温速率为1.0℃/min，＞300℃后升温速率为3.0℃/min，1150℃恒温2h后自然降温至常温；
3)将步骤二制得的多孔材料置于质量浓度为7.5％的氧氯化锆溶液中浸泡20min，取出后在105℃下干燥；
4)将步骤三制得的涂敷了氧氯化锆的多孔材料置于托盘中，用质量浓度为1.2％的氨水溶液喷洒至全部湿透；
5)将步骤四获得的多孔材料洗涤干净后干燥，即可获得用于深度去除水中氟离子的多孔材料。
实施例1获得的深度去除水中氟离子用多孔材料气孔率78％，经过该材料处理的饮用水中氟离子浓度可以降低到1.4ppm。

Claims (3)

1.一种深度去除水中氟离子用多孔材料的制备方法，其特征是：一、以膨润土、赤泥、粉煤灰及水按照一定的比例混合，然后与一定量的聚氨酯泡沫混合均匀后干燥成型，获得多孔材料的坯料；二、将步骤一制得的坯料在一定的制度下升温至1050℃～1200℃进行煅烧，恒温1～3h后降温至常温；三、用质量浓度为2.5％～10.0％的氧氯化锆溶液浸泡步骤二制得的多孔材料，浸泡后取出干燥；四、喷洒质量浓度为1～2％的氨水在步骤三获得的表面包覆了氧氯化锆的多孔材料；五、将步骤四获得的多孔材料洗涤干净后干燥，即可获得用于深度去除水中氟离子的多孔材料。
2.根据权利要求1所述的深度去除水中氟离子用多孔材料的制备方法，其特征在于步骤一中膨润土、赤泥、粉煤灰、水与聚氨酯泡沫的质量比为1∶(2～4)∶(3～9)∶(10～20)∶(1～30)。
3.根据权利要求1所述的深度去除水中氟离子用多孔材料的制备方法，其特征在于步骤二中煅烧时升温制度为：常温到250℃，升温速率为5℃/min～10℃/min；250℃～300℃，升温速率为0.5℃/min～2℃/min，＞300℃后升温速率为1.5℃/min～10℃/min。
CN201110349843.9A 2011-11-08 2011-11-08 一种深度去除水中氟离子用多孔材料的制备方法 Active CN103084150B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201110349843.9A CN103084150B (zh) 2011-11-08 2011-11-08 一种深度去除水中氟离子用多孔材料的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201110349843.9A CN103084150B (zh) 2011-11-08 2011-11-08 一种深度去除水中氟离子用多孔材料的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103084150A CN103084150A (zh) 2013-05-08
CN103084150B true CN103084150B (zh) 2016-04-06

Family

ID=48197579

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201110349843.9A Active CN103084150B (zh) 2011-11-08 2011-11-08 一种深度去除水中氟离子用多孔材料的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103084150B (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2525889C1 (ru) * 2013-01-30 2014-08-20 Пётр Яковлевич Детков Способ легирования алюмооксидной керамики
CN105170123A (zh) * 2015-10-12 2015-12-23 苏州法斯特信息科技有限公司 一种用于工业废水处理的复合聚氨酯泡沫塑料及其制备方法
CN107754756A (zh) * 2017-11-10 2018-03-06 四川理工学院 一种除磷膨润土的制备方法
CN110694585A (zh) * 2019-09-23 2020-01-17 北京工业大学 一种锆改性赤泥除磷吸附剂的制备方法
CN110860278A (zh) * 2019-12-24 2020-03-06 陈志坚 一种地下水用吸附剂及其制备方法
CN112827468B (zh) * 2020-12-30 2021-09-28 中国矿业大学 一种粉煤灰基除氟吸附剂的制备方法及其应用

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101205088A (zh) * 2006-12-20 2008-06-25 中国科学院生态环境研究中心 海水冲洗赤泥除砷吸附剂的应用方法
CN101204644A (zh) * 2006-12-20 2008-06-25 中国科学院生态环境研究中心 海水改性赤泥陶粒除砷吸附剂的制备及应用方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1232495C (zh) * 2000-07-27 2005-12-21 株式会社杰姆科 氟化合物的处理方法和处理物质

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101205088A (zh) * 2006-12-20 2008-06-25 中国科学院生态环境研究中心 海水冲洗赤泥除砷吸附剂的应用方法
CN101204644A (zh) * 2006-12-20 2008-06-25 中国科学院生态环境研究中心 海水改性赤泥陶粒除砷吸附剂的制备及应用方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN103084150A (zh) 2013-05-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103084150B (zh) 一种深度去除水中氟离子用多孔材料的制备方法
CN102602973B (zh) 利用电石渣合成超细碳酸钙的方法
CN104190690B (zh) 一种利用氨碱法碱渣制备除氯碱渣混合物的方法及应用
CN107628632B (zh) 一种利用粉煤灰制备絮凝剂聚合氯化铝的方法
Zhang et al. Research on red mud-limestone modified desulfurization mechanism and engineering application
US11090608B2 (en) System and method for desulfurization and denitrification of alumina calcination flue gas, and use
CN102189093A (zh) 一种铬渣解毒方法以及解毒后铬渣的综合利用
CN103848582B (zh) 土壤固化的胶凝材料
CN110698174A (zh) 一种轻质污泥陶粒、其制备方法及应用
CN101623592A (zh) 综合处理废酸和脱硫灰的工艺
CN101269991A (zh) 多孔环保陶瓷材料及其制备方法
CN110465177B (zh) 赤泥综合利用处理方法
CN106268639A (zh) 一种吸附重金属的纳米MgO活性炭的制备方法
CN101857258B (zh) 用镁尾矿制备轻质碳酸钙和氢氧化镁的方法
CN108393328B (zh) 一种铝氧化污泥及废酸处理方法
Álvarez-Ayuso Approaches for the treatment of waste streams of the aluminium anodising industry
CN103524058A (zh) 一种钢渣安定性处理方法
CN102795701A (zh) 硫酸法制取钛白粉的酸性废水治理的方法
CN103537185B (zh) 一种以钢铁厂酸洗废渣为主料的脱硫脱硝剂及脱除方法
CN105271332A (zh) 一种以废弃硅铝分子筛为原料制备硅铝复合氧化物的方法
CN105540813B (zh) 一种纳米碳酸钙压滤废水处理方法
CN105879605B (zh) 一种电解铝预焙阳极煅烧烟气脱硫的方法
CN104043639B (zh) 一种脱硅粉煤灰的生产方法
CN101955214B (zh) 一种赤泥制备的聚合硫酸硅铝混凝剂
CN107056236A (zh) 一种利用污泥制备空气净化功能陶瓷砖和复合肥的方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
DD01 Delivery of document by public notice

Addressee: Liu Dongmei Lu Yongbin

Document name: Notification of Passing Examination on Formalities

C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant