[发明专利]一种粉煤灰除氟剂的制备方法及其应用

说明书

本发明涉及除氟剂的制备领域，具体是一种粉煤灰除氟剂的制备方法及其应用。一种粉煤灰除氟剂的制备方法，包括如下步骤：将粉煤灰、粘土充分混合；添加水，造粒，制成陶粒，烘干；将干燥后的陶粒放入窑炉，升温至200‑300℃保温5‑30min，继续升温至950‑1150℃保温5‑30min，自然冷却后取出；将烧制后陶粒用酸、碱或盐溶液浸泡，过滤后烘干，得到粉煤灰除氟剂。本发明将粉煤灰这一工业固废资源化，原料成本低且具有很好的社会效益。本发明的粉煤灰除氟剂吸附性好，对氟离子的吸附效率高，吸附容量大。本发明提供的粉煤灰除氟剂可用作简易水处理器的吸附剂，也可将其直接加入高氟水中，搅拌，使其吸附氟离子。

技术领域

本发明涉及除氟剂的制备领域，具体是一种粉煤灰除氟剂的制备方法及其应用。

背景技术

氟是人体必需的微量元素之一，但过量时会引发慢性氟中毒，引起氟骨病、氟斑齿等氟中毒症状，甚至导致血管硬化。我国西北地区大面积的地下水含氟量偏高，约为2-3mg/L，农牧区大多直接饮用地下水，地方性氟中毒危害严重。提高农牧区饮用水质量影响重大，意义深远。

吸附法因操作简单、效果稳定、经济可行等优点，是饮用水除氟应用最广泛的方法。常用的除氟吸附剂有活性金属氧化物、炭类吸附剂、泥土类吸附剂等，成本低廉的吸附效果不是很好，吸附效果好的成本过高。研究低成本、高性能的吸附材料仍然是今后吸附剂研究的重点。

CN100593433C中以砖红壤、铝盐为原料，CN106975440A中以高岭土、氢氧化钠为原料，CN105858783A中以硫酸铝和偏铝酸钠为原料制备除氟剂，没有以粉煤灰为原料制备除氟剂的。

粉煤灰是火力发电厂在燃煤发电过程中由除尘器收集到的细小颗粒状物质，主要由氧化铝、二氧化硅、氧化钙等构成，质轻粒小。我国每年产生粉煤灰约6亿吨，利用率约70％，目前全国储量约20亿吨，还在以每年1.8亿吨的速度增加。而且我国存在地区分布不均衡、应用领域有限等特点，带来了严重的生态环境污染隐患问题，亟需寻求新型的粉煤灰大宗利用途径。

本发明以火力发电企业产生的粉煤灰为主要原料，提供了一种新型的除氟剂制备方法，充分利用二次资源，兼具经济效益和社会效益。

发明内容

本发明为了粉煤灰对环境污染带来的隐患问题，提供了一种粉煤灰的新型应用，具体是一种粉煤灰除氟剂的制备方法及其应用。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种粉煤灰除氟剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)配料：将粉煤灰、粘土充分混合；

(2)成型：添加水，造粒，制成陶粒，烘干；

(3)灼烧：将干燥后的陶粒放入窑炉，升温至200-300℃保温5-30min，继续升温至950-1150℃保温5-30min，自然冷却后取出；

(4)活化：将烧制后陶粒用酸、碱或盐溶液浸泡，过滤后烘干，得到粉煤灰除氟剂。

作为本发明制备方法技术方案的进一步改进，配料步骤中还添加有氢氧化钠。

作为本发明制备方法技术方案的进一步改进，配料步骤中所述粉煤灰、氢氧化钠以及粘土质量份数分别为50-500份、5-20份、15-75份。

作为本发明制备方法技术方案的进一步改进，活化步骤中所述酸、碱或盐溶液的浓度为0.5-5M，与陶粒的固液比为3-15，浸泡时间为0.2-1h。

作为本发明制备方法技术方案的进一步改进，成型步骤中所述烘干是在40-50℃环境下完成的。

作为本发明制备方法技术方案的进一步改进，活化步骤中所述烘干是在40-120℃环境下完成的。

作为本发明制备方法技术方案的进一步改进，成型步骤中所述陶粒的粒度为0.2-2cm。