CN103143316A - 利用高铝酸盐水泥为原料制备除氟剂的方法 - Google Patents

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张焕祯
汤宣林
刘明柱
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Abstract

本发明公开了一种利用高铝酸盐水泥为原料制备除氟剂的方法，首先将高铝酸盐水泥、二水氯化钙、去离子水按照质量比100:2:25～35混合，充分搅拌混匀，配置成水泥浆，在室温下至少放置20天，用破碎机将硬化水泥块进行破碎，筛选粒径为1～2mm的水泥颗粒；然后将筛选出的材料用去离子水冲洗3～5次，在50℃下烘干。制备的除氟剂多孔、比表面积大、高效且稳定。

Description

利用高铝酸盐水泥为原料制备除氟剂的方法
技术领域
本发明涉及一种制备除氟剂的方法，尤其涉及一种利用高铝酸盐水泥为原料制备除氟剂的方法。
背景技术
地表水中氟的主要来源是地下水含氟和人类生产活动排放的氟。地下水含氟主要是在某些特定地区，如中国西北和西南某些地方地下水中每升水的含氟量达七至八毫克，甚至能达到二千多毫克，而人为排放的氟则是现代工业带来的“副产物”。含氟矿物的开采和加工、氟化物的合成、金属冶炼、铝电解、焦炭、玻璃、电镀、农药等化工行业的生产，特别是近年来电子工业的大量建设投产，含氟废水的总排放量每年以万吨计的速度急剧增加，氟污染越来越严重，其危害越来越受到人们的关注。
氟是人体生命活动必需的微量元素之一，是体内维持骨骼正常发育必不可少的成分。但是如果人长期饮用含氟量高于1.5mg/L的水则会造成氟斑牙或氟骨症，发生慢性氟中毒。
目前，处理含氟水的方法很多，主要有混凝沉淀、电渗析、电化学、反渗透、吸附。但是，混凝沉淀易产生二次污染，电渗析、电化学、反渗透这些方法成本高，维护困难，工艺复杂，在实际应用中受到很大的限制。吸附法以其经济、环保、工艺流程简单、运行稳定可靠等优势，特别适用于含氟水的处理。但是，传统吸附氟的吸附剂骨炭性质不稳定，易流失，活性氧化铝吸附容量低，都限制了这些传统吸附剂的大量使用。
发明内容
本发明的目的是提供一种高效且稳定的利用高铝酸盐水泥为原料制备除氟剂的方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明的利用高铝酸盐水泥为原料制备除氟剂的方法，包括步骤：
A、将高铝酸盐水泥、二水氯化钙、去离子水按照质量比100:2:25～35混合，充分搅拌混匀，配置成水泥浆，在室温下至少放置20天，用破碎机将硬化水泥块进行破碎，筛选粒径为1～2mm的水泥颗粒。
B、将筛选出的材料用去离子水冲洗3～5次，在50℃下烘干。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的利用高铝酸盐水泥为原料制备除氟剂的方法，由于首先将高铝酸盐水泥、二水氯化钙、去离子水按照质量比100:2:25～35混合，充分搅拌混匀，配置成水泥浆，在室温下至少放置20天，用破碎机将硬化水泥块进行破碎，筛选粒径为1～2mm的水泥颗粒；然后将筛选出的材料用去离子水冲洗3～5次，在50℃下烘干。制备的除氟剂多孔、比表面积大、高效且稳定。
具体实施方式
下面将对本发明实施例作进一步地详细描述。
本发明的利用高铝酸盐水泥为原料制备除氟剂的方法，其较佳的具体实施方式包括步骤：
A、将高铝酸盐水泥、二水氯化钙、去离子水按照质量比100:2:25～35混合，充分搅拌混匀，配置成水泥浆，在室温下至少放置20天，用破碎机将硬化水泥块进行破碎，筛选粒径为1～2mm的水泥颗粒。
B、将筛选出的材料用去离子水冲洗3～5次，在50℃下烘干。
所述步骤A中，硅酸盐水泥、二水氯化钙、去离子水质量比为100:2:30。
所述步骤A中，高铝酸盐水泥为CA50，要求氧化铝含量超过50%。
本发明的利用高铝酸盐水泥为原料制备除氟剂的方法，充分利用高铝酸盐水泥含有大量具有去除水中氟离子的氧化物（CA50中氧化铝含量超过50%）的特点，经过硬化，制备的多孔，比表面积大的除氟剂，高效且稳定。
实验表明：本发明除氟剂具有成本低，材料易取，效果稳定，吸附速度快，吸附容量大，除氟效率高，适用面广等特点，本发明材料是性质稳定的硬质材料，能够克服粉末材料在使用中易产生负压的缺点，在饮用水除氟中具有极高的应用价值，并且，在酸性条件下，吸附效果仍然很好，因此，也可广泛用于高氟水除氟。当氟离子（氟化钠人为配置）浓度为10mg/L，吸附剂用量仅为2g/L时，氟离子去除率可达94.9%。在多种阴离子共存的体系中，吸附效果几乎不受影响。
实施例1：高铝酸盐水泥颗粒的制备：
以高铝酸盐（CA50）为原材料，将高铝酸盐水泥和二水氯化钙以及去离子水按照质量比100:2:30混合，充分搅拌混匀，配置成水泥浆，在室温下至少放置20天。用破碎机将硬化水泥块进行破碎，筛选粒径为1～2mm的水泥颗粒。将筛选出的水泥颗粒用去离子水冲洗3～5次，在50℃下烘干。
将上述除氟剂用于去除氟离子浓度为10mg/L的溶液，环境温度为25℃，pH为7，振荡速度为150rpm，20min中去除率即可达70%，经过4h后可达到平衡，氟离子去除率可达94.9%。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (3)

1.一种利用高铝酸盐水泥为原料制备除氟剂的方法，其特征在于，包括步骤：
A、将高铝酸盐水泥、二水氯化钙、去离子水按照质量比100:2:25～35混合，充分搅拌混匀，配置成水泥浆，在室温下至少放置20天，用破碎机将硬化水泥块进行破碎，筛选粒径为1～2mm的水泥颗粒；
B、将筛选出的材料用去离子水冲洗3～5次，在50℃下烘干。
2.根据权利要求1所述的利用高铝酸盐水泥为原料制备除氟剂的方法，其特征在于，所述步骤A中，硅酸盐水泥、二水氯化钙、去离子水质量比为100:2:30。
3.根据权利要求1或2所述的利用高铝酸盐水泥为原料制备除氟剂的方法，其特征在于，所述步骤A中，高铝酸盐水泥为CA50。
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