水体的降氟离子筛的制备方法

摘要

本发明公开了一种水体的降氟离子筛的制备方法，属于无机除氟材料领域。该方法包括以下过程：搅拌条件下向硅酸钠水溶液中滴加硫酸，在pH达到7～8时形成硅酸凝胶，于温度25～30℃条件下陈化10～30小时，形成多孔而又连续的稳定的骨架结构；将可溶性氧氯化锆或硫酸铈的水溶液，搅拌条件下，滴加硅酸凝胶中，得到降氟物质与载体的结合凝胶；凝胶经过滤脱除游离水，洗涤滤饼，再经烘干、焙烧及保温，得降氟离子筛。本发明的优点在于，所制得降氟离子筛具有较好机械强度，颗粒均匀，具有对水体中的氟离子吸附速度快，吸附容量高的特点。该降氟离子筛用于处理氟离子含量为10mg/L的原水时，在保证出水氟离子含量低于1.0mg/L的前提下，平均吸附容量大于6gF/Kg。

主权项

1.一种水体的降氟离子筛的制备方法，其特征在于包括以下过程：(1)硅结构载体的形成：在40～60转/分钟的搅拌条件下向0.05～0.20mol/L的硅酸钠水溶液中滴加10～25％的硫酸，在pH达到7～8时形成硅酸凝胶，于温度为25～30℃条件下陈化10～30小时，在这个过程中，硅酸通过分子间缩合形成多聚硅酸，多聚硅酸的球形胶粒，胶粒粒子间通过氢键连接成多孔性的水凝胶，在老化过程中粒子间进一步脱水缩合形成二氧化硅凝胶，多聚硅酸聚合并以Si-O-Si链为单位继续进行三度空间的键合，形成多孔而又连续的稳定的骨架结构；(2)降氟物质与载体的结合；将物质的量为步骤(1)中硅酸钠物质的量的5～20％可溶性氧氯化锆或硫酸铈配制成为0.05～0.20mol/L的水溶液，在20～50转/分钟的搅拌条件下，以5～15ml/min的速度向步骤(1)所得凝胶中滴加，完成时得到的样品为白色浆状体系，其中均匀分散着粒径为5～15mm的凝胶颗粒，则在块状的硅胶表面硅凝胶与新的凝胶的三维结构交织在一起；(3)固化成型：将步骤(2)所得凝胶经过滤脱除游离水后，用去离子水将滤饼中可溶性物质洗净，再将所得固体于90～150℃烘干，在将其置于焙烧炉中以1～5℃/min的升温速度将温度升240～400℃，并在最高温度下保温1～3h，即得降氟离子筛成品。