[发明专利]一种氟吸附树脂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及环保水质处理领域，尤其涉及一种氟吸附树脂及其制备方法。

背景技术

氟主要是通过水进入人体的，长期饮用高氟水会引起氟中毒，轻者出现食欲减退、疲惫、牙和骨组织结构变形，重者引起关节僵直，损害肾、心脏、肾上腺、睾丸和甲状腺。几乎所有的天然水中都含有氟离子，平均含量在0.01～0.05mg/L，地下水中含量有的远远超过该值。在有机氮、磷肥、农药、玻璃、电解铝、冶金及半导体等生产过程中排出大量的含氟废水，氟含量从50～100mg/L不等。若处理不当，会腐蚀钢材及建筑物，污染生态环境，危机人、畜健康。

水中氟离子浓度超过1.5mg/L时，可发生氟中毒。含量为3.4mg/L时应停止饮用，超过8mg/L时有10％的人引起中毒，患氟骨病。空气中氟化物含量为0.03～0.06mg/m³时，儿童可产生氟斑牙，1～2mg/m³引起慢性氟中毒。

防治饮用水地方性氟中毒根本措施在于降低饮水中的氟含量，其途径一是选用适宜水源，二是采取饮水除氟，使含量降到适于饮用的范围。选取适宜水源往往受到自然条件限制，多数情况下采用饮水除氟方式获得洁净饮水。饮水除氟是通过物理化学作用，将水中过量的氟除去。

近二三十年来，国内外对含氟水的处理进行了大量的研究，对除氟工艺及相关的基础理论的研究也取得了一些进展。目前，含氟水的处理方法主要有吸附法、化学沉淀法、混凝沉降法、点凝聚法、离子交换树脂法、反渗透法、液膜法、电渗析法等，经产采用的方法是吸附法、化学沉淀法、混凝沉降法，其他方法应用较少。

上述方法中部分方法易引入其它离子，部分方法耗能较大，不适于生产使用。

发明内容

本发明解决的技术问题是：为了获得一种耗能下，对水中氟离子吸附效果好，且不会引入其他离子的吸附树脂，本发明提供了一种氟吸附树脂及其制备方法。

技术方案：一种氟吸附树脂，包含以下组分：H型离子交换树脂25～48份、硫酸铝7～22份、硝酸钠8～19份、盐酸9～18份、硼酸钠12～21份、碳酸氢钠12～23份、异丙醇5～17份、去离子水22～46份。

优选的，所述氟吸附树脂包含以下组分：H型离子交换树脂38份、硫酸铝17份、硝酸钠14份、盐酸13份、硼酸钠17份、碳酸氢钠18份、异丙醇12份、去离子水38份。

一种氟吸附树脂的制备方法，包含以下步骤：

(1)将H型离子交换树脂置于摩尔浓度为6mol/L盐酸中浸泡24～36小时，用去离子水冲洗2～3次，将水蒸干；

(2)将硫酸铝、硝酸钠和硼酸钠按质量比1～3:1～5:3～7混合，加入去离子水中，制得第一改性溶液，将经步骤(1)处理后的H型离子交换树脂加入第一改性溶液中，分三次浸泡，每次浸泡12～16小时；

(3)将碳酸氢钠与异丙醇按质量比1～7:5～9混合，加入去离子水中，制得第二改性溶液，将经步骤(2)改性的H型离子交换树脂加入第二改性溶液中，浸泡8～13小时；

(4)将经步骤(3)改性后的H型离子交换树脂用去离子水冲洗3～5次，将水蒸干，即可获得氟吸附树脂。

优选的，步骤(1)中将H型离子交换树脂置于摩尔浓度为6mol/L盐酸中浸泡27小时，用去离子水冲洗3次，将水蒸干。

优选的，步骤(2)中将硫酸铝、硝酸钠和硼酸钠按质量比2:3:5混合，加入去离子水中，制得第一改性溶液，将经步骤(1)处理后的H型离子交换树脂加入第一改性溶液中，分三次浸泡，每次浸泡13小时。

优选的，步骤(3)中将碳酸氢钠与异丙醇按质量比5:7混合，加入去离子水中，制得第二改性溶液，将经步骤(2)改性的H型离子交换树脂加入第二改性溶液中，浸泡11小时。

优选的，步骤(4)中将经步骤(3)改性后的H型离子交换树脂用去离子水冲洗4次，将水蒸干，即可获得氟吸附树脂。

有益效果：本发明通过两次改性制备获得的氟吸附树脂具有氟离子吸附效果好，耗能低，且不会引入其他离子。

具体实施方式

实施例1

一种氟吸附树脂，包含以下组分：H型离子交换树脂25份、硫酸铝7份、硝酸钠8份、盐酸9份、硼酸钠12份、碳酸氢钠12份、异丙醇5份、去离子水22份。

一种氟吸附树脂的制备方法，包含以下步骤：

(1)将H型离子交换树脂置于摩尔浓度为6mol/L盐酸中浸泡24小时，用去离子水冲洗2次，将水蒸干；