[发明专利]一种用于除氟的负载氧化镧的沸石的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及改性沸石的制备领域，具体涉及一种用于除氟的负载氧化镧的 沸石的制备方法。

背景技术

氟广泛存在于自然中，是人体必需的微量元素之一。适量的氟对人体健康 起着重要作用，有预防龋齿、增加骨质硬度的作用；但摄取过量，则会引起氟 中毒，不仅易引起氟斑牙和氟骨病，并且可引起人体器官、神经系统和细胞膜 的损害。饮用水适宜的氟浓度为0.5mg/L～1.0mg/L。我国生活饮用水卫生标准 GB5949-2006明确规定：饮用水中氟化物限值为1.0mg/L。

中国是世界上饮水型地方性氟中毒流行最广、危害最严重的国家之一。我 国含氟地下水分布广泛，氟病区人口约达2亿左右(董岁明，李佩成，周孝德.改型 沸石除氟过程的热力学和动力学研究[J].西北农林科技大学学报(自然科学 版)，2006，34(9)：121-124.)，因此水体中氟的去除问题尤为突出。含氟水的除 氟方法主要有吸附法、电凝聚法、反渗透法、化学沉淀法和混凝沉降法等。这 些方法中，电凝聚法及反渗透法装置复杂，耗电量大；混凝沉淀法主要缺点是 处理后产生大量的沉淀污泥。因此常用的除氟方法为吸附法。选择合适的吸附 剂是吸附法的关键。除氟吸附剂主要有沸石、骨炭、活性氧化铝、粉煤灰、羟 基磷灰石等(王云波，谭万春，王晓昌，等.沸石、骨炭、活性氧化铝除氟效果研究[J]. 西安建筑科技大学学报(自然科学版)，2002，34(4)：325-328.、郝培亮，石泽华， 李晓峰，等.粉煤灰合成分子筛及处理含氟废水的研究[J].环境污染与防 治.2007，29(11)：832-837.、王峰，张昱，杨敏，等.活性氧化铝对饮用水中氟离子的吸 附行为[J].中国农业大学学报.2003，8(4)：63-65.、王萍，李国昌.羟基磷灰石的制备 及除氟性能研究[J].环境工程学报.2009，3(3)：564-568.)，但它们的吸附容量都不 大。沸石因其原料便宜、除氟容量稳定、再生容易、寿命长和出水水质好等特 点而使用较多，但未经改型的沸石吸附氟的能力很低，因此改性沸石的研究受 到较多关注。近年来的研究表明，稀土金属离子、铁离子和铝离子，与氟有很好 的亲和性，利用这些金属离子对吸附剂进行改性，固定金属离子作为吸附中心， 通过配体交换和络合作用，对氟可达到高选择性、高吸附量的吸附。近年来采用 载铝、铁等对沸石进行改性的方法较常见(贺刚，梁磊.改性天然沸石处理含氟废 水的研究[J].中国科技信息，2009，(18)：21-22.、贺刚，梁磊，改性沸石动态除氟实验 研究[J].中国科技信息，2009，(17)：35-36.、唐正宇，张志杰，邱广林.NaCl-Al₂(SO₄)₃复 合改性沸石处理含氟废水[J].非金属矿，2009，32(5)：53-55.、赵良元，胡波，朱迟，等. 沸石的载铁改性及饮用水除氟试验研究[J].环境科学研究，2008，21(1)：168-173.、 苗茵，刘晓飞，李曼尼.铁活化天然斜发沸石吸附水中氟的研究[J].内蒙古大学学报 (自然科学版)，2005，36(6)：647-652.)，但吸附容量仍不理想。与铝、铁类金属化 合物相比较，稀土金属的水合化合物与氟离子的亲和性更好，对氟的吸附容量 更大，但采用镧、锆、铈等稀土元素对吸附剂改性的研究不多见，其中有马刚 平等(马刚平，刘振儒，赵春禄.镧氧化膜硅胶吸附除氟性能研究[J].中国环境科 学，1999，19(4)：345-348.)用氧化镧涂渍硅胶制备除氟剂，詹予中等(詹予忠，李 玲玲.硅胶负载氧化锆除氟吸附剂的制备[J].化工时刊，2006，20(10)：12-14.) 制备出了硅胶负载氧化锆除氟吸附剂，颜秀茹等(颜秀茹，宋宽秀，王建萍， 等.Ce₂O₂TiO₂/SiO₂的制备及除氟性能研究[J].中国稀土学报，1998，6 (12)：2149-2153.)制备出同时涂渍氧化铈和氧化钛的除氟剂。

沸石是一种矿石，具有吸附性、离子交换性、催化和耐酸耐热等性能，因 此被广泛使用作吸附剂、离子交换机和催化剂，也用于气体的干燥、净化和污 水处理。宁平等(宁平，李彬，杨月红，张永，陈玉保.微污染水稀土吸附剂动态 除磷研究[J].中国稀土学报，2005，23(增刊)：121-124)制备了负载氧化镧的沸石 用于除磷，用沸石负载氧化镧作为除氟剂未见文献报道。

发明内容