废砖制备氟吸附剂的方法和应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109482142A(43)申请公布日2019.03.19(21)申请号201811504951.7(22)申请日2018.12.10(71)申请人中冶华天工程技术有限公司地址243000安徽省马鞍山市经济技术开发区湖西南路259号福昌工业园申请人中冶华天南京工程技术有限公司(72)发明人周麒麟何宇虹程寒飞(74)专利代理机构北京中伟智信专利商标代理事务所11325代理人张岱(51)Int.Cl.B01J20/16(2006.01)B01J20/30(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称废砖制备氟吸附剂的方法和应用(57)摘要本发明公开一种废砖制备氟吸附剂的方法和应用。所述的氟吸附剂是用废砖粒与助熔剂混合均匀后，置于高温炉中焙烧改性而制成的。本发明将上述的氟吸附剂作为吸附剂吸附去除污染水体中氟污染物的应用。本发明利用高温改性使废砖失去吸附水、结晶水和空隙中的一些杂质，提高其比表面积，增加吸附能力，同时，焙烧过程中助熔剂的加入，使废砖粒中的硅酸盐玻璃网络结构被破坏，从而使废砖粒中可溶的SiO2和Al2O3由原来的网络高聚体解聚为低聚度硅酸盐，进而废砖颗粒变得多孔，体积增大，比表面增大，进一步增加了废砖粒的吸附性能。CN109482142ACN109482142A权利要求书1/1页1.一种废砖制备氟吸附剂的方法，其特征在于，所述的氟吸附剂是用废砖粒与助熔剂混合均匀后，置于高温炉中焙烧改性而制成的。2.如权利要求1所述的废砖制备氟吸附剂的方法，其特征在于，所述的氟吸附剂是按下述步骤制成的：步骤S1，将废砖机械粉碎，过筛成粉末颗粒；步骤S2，将砖粒粉末颗粒用水洗涤、过滤后，烘干；步骤S3，将烘干所得砖粒与助熔剂混合均匀后，置于高温炉中焙烧改性，取出冷却至室温后，将熔融样品经破碎、研磨、过筛后，即制得所述氟吸附剂。3.如权利要求1所述的废砖制备氟吸附剂的方法，其特征在于，所述的焙烧的温度设置为100～900℃，焙烧改性的时间为0.5～4h。4.如权利要求1所述的废砖制备氟吸附剂的方法，其特征在于，所述助熔剂为NaCl、NaHCO3和Na2CO3的一种或几种，砖粒与所述助熔剂按质量比例为1：1～5：1混合均匀。5.根据权利要求1所述的方法制备的氟吸附剂作为吸附剂吸附去除污染水体中氟污染物的应用。6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，所述的污染水体中含有浓度为0.1～100mg/L的氟。2CN109482142A说明书1/3页废砖制备氟吸附剂的方法和应用技术领域[0001]本发明属于环境科学与工程领域，具体涉及废砖制备氟吸附剂的方法和应用。背景技术[0002]目前，工程上采用的除氟方法主要有沉淀法，混凝法，电凝聚法，离子交换法，电渗析法，吸附法。沉淀法具有方法简单、处理方便、费用低等优点，但处理后的水中含氟量仍然高于国家排放标准，很难达标。另处还存在泥渣沉降缓慢、脱水困难等缺点。混凝法具有药剂投加量少、处理量大、一次就可达标的优点，但其处理费用大，产生的污泥量多，去除效果受多种条件影响。电凝聚法具有设备简单、操作容易、运行稳定、可连续制水，易于实现自动控制等特点。但此方法易产生电极钝化现象，造成除氟效果和经济性能变差。离子交换法很少在生活中使用。近年来利用电渗析技术进行饮水处氟的研究和应用逐渐增多。利用电渗析除氟不用投加药剂，效果良好，去除率可达60～80％，除氟的同时可以降低高氟水的含盐总量，从而使水质得到全面改善。但是用电渗析法除氟时须将电流控制在极限电流点以上，否则除氟率偏低。与此同时，电渗析除氟时需要对水进行预处理，投资成本大，且设备要定期清洗。吸附法就是利用多孔性质使水中F-吸附在固体表面。达到除氟目的的方法。操作时将吸附剂填入填充柱，采用动态吸附方式进行。这种方法操作简便，除氟效果较为稳定，价格便宜。因此吸附法一直是处理含氟废水的重要方法，用于含氟废水的深度处理方面，效果十分显著。[0003]随着现代化建设以及旧城改造步伐的加快，建筑垃圾的数量和种类正在日益增加。相关调查表明，自2007年以来，我国各大城市建筑垃圾呈现出数量巨大、产生周期集中等新特点，目前主要还是采取填埋和露天堆放为主的处置方式，环境危害大，急需新的处理渠道，以科学、经济、有效的方式进行建筑垃圾资源化处理。废砖块是建筑垃圾的一种主要组份，约占建筑垃圾总量的30～50％。它主要是由粘土、页岩和煤矸石等原料经高温烧结而成，其中石英约占67％、Al2O3约占12％、Fe2O3约占8％。废砖因烧结固化而存在一定的机械强度和大量的孔隙，可以作为一种吸附剂或者吸附剂载体而被回收利用。[0004]但进一步的研究表明，现有的改性手段获得的废砖对污染物的吸附量较低仅有几个