60min靜置吸附處理后，將污水直接排出，測(cè)得其含氟量為14.03mg/L，除氟去除率達(dá)到91.6%，起到了良好的除氟凈化效果。
[0046]實(shí)施例2
[0047]一種三維通孔結(jié)構(gòu)除氟吸附材料的制備方法，按圖1的工藝流程制備三維通孔結(jié)構(gòu)除氟吸附材料。
[0048]第一步:粉末原料準(zhǔn)備
[0049]以天然菱鎂礦為原料，通過機(jī)械破碎得到粒度在1-1Oum之間的粉末，將菱鎂礦粉末和粒度為5um的玉米粉按質(zhì)量比80:20混合后加入到乙醇中球磨5h得到混合粉末，乙醇體積與混合粉末的質(zhì)量比為1:1，單位ml/g。
[0050]第二步:料漿配制
[0051]邊攪拌邊將第一步獲得的混合粉末均勻的加入到粘結(jié)劑溶液中制成料漿，攪拌時(shí)間為lh，料漿中混合粉末的質(zhì)量含量為90%，粘結(jié)劑溶液由聚乙烯醇與去離子水配制而成，其濃度為10%。
[0052]第三步:前驅(qū)體制備
[0053]將40ppi的聚氨酯海綿泡沫裁剪成C 85X20mm尺寸，然后浸泡在10% NaOH溶液中3h，用清水搓洗干凈，使其具有一定的親水性；將處理過的聚氨酯海綿泡沫浸入第二步獲得的料漿中一段時(shí)間，然后再對(duì)輥機(jī)上經(jīng)兩次對(duì)輥擠壓，使料漿在海綿泡沫上均勻分布并將多余料漿擠出；最后在120°C下干燥5h，即得到多孔前驅(qū)體。
[0054]第四步:前驅(qū)體脫脂和活性煅燒
[0055]將第三步所得到多孔前驅(qū)體置于氣氛燒結(jié)爐中，所用保護(hù)性氣氛為99.999%高純氬氣，氣體流量控制在0.5L/min，首先以2 V /min升溫速率升至500°C、并保溫lh，然后再以5°C/min升溫速率升至750°C并保溫2h，隨爐冷卻即得到三維通孔結(jié)構(gòu)除氟吸附材料，所得材料孔隙率達(dá)到82.5%。
[0056]將所得三維通孔結(jié)構(gòu)除氟吸附材料放入到IL含氟污水中，污水含氟量為182mg/L，PH值為5.5，經(jīng)60min靜置吸附處理后，將污水直接排出，測(cè)得其含氟量為16.82mg/L，除氟去除率達(dá)到90.8%，除氟效果良好。
[0057]實(shí)施例3
[0058]一種三維通孔結(jié)構(gòu)除氟吸附材料的制備方法，按圖1的工藝流程制備三維通孔結(jié)構(gòu)除氟吸附材料。
[0059]第一步:粉末原料準(zhǔn)備
[0060]以天然菱鎂礦為原料，通過機(jī)械破碎得到粒度在10-20um之間的粉末，將菱鎂礦粉末和粒度為1um的稻谷殼按質(zhì)量比90:10混合后加入到乙醇中球磨5h得到混合粉末，乙醇體積與混合粉末的質(zhì)量比為1:1，單位ml/g。
[0061]第二步:料漿配制
[0062]邊攪拌邊將第一步獲得的混合粉末均勻的加入到粘結(jié)劑溶液中制成料漿，攪拌時(shí)間為lh，料漿中混合粉末的質(zhì)量含量為90%，粘結(jié)劑溶液由聚乙烯醇與去離子水配制而成，其濃度為20%。
[0063]第三步:前驅(qū)體制備
[0064]將50ppi的聚氨酯海綿泡沫裁剪成C 85X20mm尺寸，然后浸泡在10% NaOH溶液中3h，用清水搓洗干凈，使其具有一定的親水性；將處理過的聚氨酯海綿泡沫浸入第二步獲得的料漿中一段時(shí)間，然后再對(duì)輥機(jī)上經(jīng)兩次對(duì)輥擠壓，使料漿在海綿泡沫上均勻分布并將多余料漿擠出；最后在120°C下干燥5h，即得到多孔前驅(qū)體。
[0065]第四步:前驅(qū)體脫脂和活性煅燒
[0066]將第三步所得到多孔前驅(qū)體置于氣氛燒結(jié)爐中，所用保護(hù)性氣氛為99.999%高純氬氣，氣體流量控制在0.5L/min，首先以2 V /min升溫速率升至500°C、并保溫lh，然后再以5°C /min升溫速率升至850°C并保溫lh，隨爐冷卻即得到三維通孔結(jié)構(gòu)除氟吸附材料，所得材料孔隙率達(dá)到81.8%。
[0067]將所得三維通孔結(jié)構(gòu)除氟吸附材料放入到IL含氟污水中，污水含氟量為217mg/L，PH值為6.5，經(jīng)90min靜置吸附處理后，將污水直接排出，測(cè)得其含氟量為13.32mg/L，除氟去除率達(dá)到93.9%，起到了良好的除氟凈化作用。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于菱鎂礦的除氟吸附材料制備方法，包括下述步驟: 第一步:粉末原料準(zhǔn)備 取天然菱鎂礦粉末，與生物質(zhì)粉末混合，得到混合粉末，向混合粉末中添加分散劑后，濕式球磨混合均勻，得到混合物； 第二步:料楽配制 將第一步獲得的混合物加入到粘結(jié)劑溶液中，攪拌均勻，得到料漿，料漿中混合物的質(zhì)量百分含量為40-80% ； 第二步:前驅(qū)體制備 將經(jīng)過預(yù)處理的通孔聚氨酯海綿泡沫浸漬在第二步獲得的料漿中，然后，在120°C以下干燥，得到多孔前驅(qū)體； 第四步:前驅(qū)體脫脂和活性煅燒 將第三步得到的多孔前驅(qū)體置于保護(hù)性氣氛下，升溫至500-600°C保溫0.5-2h后，繼續(xù)升溫至750-850°C煅燒0.5-2h，隨爐冷卻，得到三維通孔結(jié)構(gòu)除氟吸附材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于菱鎂礦的除氟吸附材料制備方法，其特征在于:第一步中，天然菱鎂礦粉末的平均粒度在Ι-lOOum，生物質(zhì)粉末的平均粒度在1-1OOum ;所述混合粉末中菱鎂礦粉末和生物質(zhì)粉末按質(zhì)量比(80-95): (5-20)配置；所述混合物中分散劑與混合粉末按體積質(zhì)量比1-2: lml/g進(jìn)行配置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于菱鎂礦的除氟吸附材料制備方法，其特征在于:第一步中，所述分散劑選自甲醇、乙醇、丙酮、正己烷中的一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于菱鎂礦的除氟吸附材料制備方法，其特征在于:第一步中所述的生物質(zhì)粉末選自玉米粉、淀粉、粉煤灰、殼聚糖、稻谷殼中的至少一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于菱鎂礦的除氟吸附材料制備方法，其特征在于:第二步中，粘結(jié)劑溶液由粘結(jié)劑溶解在溶劑中配制而成；粘結(jié)劑溶液中粘結(jié)劑的質(zhì)量百分濃度為 5-30% ； 所述的粘結(jié)劑選自聚乙烯醇、羧甲基纖維素、羥基丙烯纖維素、聚乙二醇、聚乙烯乙醇中的至少一種； 所述的溶劑選自去離子水、酒精、苯鄰二甲酸、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸酯、聚丙烯酸胺中的至少一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于菱鎂礦的除氟吸附材料制備方法，其特征在于:第三步中，通過對(duì)輥擠壓的方式使?jié){料完全浸漬在通孔聚氨酯海綿泡沫的孔徑上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于菱鎂礦的除氟吸附材料制備方法，其特征在于:第三步中，所述的通孔聚氨酯海綿泡沫的孔徑范圍為5-50ppi，厚度為lO-lOOmm，孔隙率為75-95% ;通孔聚氨酯海綿泡沫的預(yù)處理方法是將通孔聚氨酯海綿泡沫在1-25%的NaOH或KOH溶液中浸泡0.5-10ho
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于菱鎂礦的除氟吸附材料制備方法，其特征在于??第三步中，浸漬有料漿的通孔聚氨酯海綿泡沫在80-120°C干燥，得到多孔前驅(qū)體。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于菱鎂礦的除氟吸附材料制備方法，其特征在于:第四步中，多孔前驅(qū)體在保護(hù)性氣氛下的升溫速率為1_3°C /min。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9任意一項(xiàng)所述一種基于菱鎂礦的除氟吸附材料制備方法，其特 征在于:第四步中，所述的保護(hù)氣氛為氬氣或氮?dú)猓瑲怏w流量控制在0.l-10L/min。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種用菱鎂礦為原料制備具有三維通孔結(jié)構(gòu)除氟材料的方法。先將研磨過篩后的天然菱鎂礦與一定比例的生物質(zhì)添加物混合后均勻分散在含粘結(jié)劑的溶液中形成料漿，再將該料漿灌入到通孔聚氨酯海綿泡沫中，經(jīng)輥壓成型、干燥和脫脂煅燒得到具有三維通孔結(jié)構(gòu)的除氟吸附材料。該除氟吸附材料保持了聚氨酯海綿泡沫的蜂窩孔隙結(jié)構(gòu)，且表面形成了許多因粘結(jié)劑和聚氨酯海綿等有機(jī)物揮發(fā)而留下的微孔，具有比表面積大的特點(diǎn)。另外該材料充分利用了天然菱鎂礦富鎂的成分特點(diǎn)，脫脂和活性煅燒同時(shí)進(jìn)行，得到主要成分為活性氧化鎂的吸附材料，可以廣泛應(yīng)用于含氟污水的凈化處理。該除氟吸附材料制備方法簡(jiǎn)單，原料成本和設(shè)備成本低，容易操作，易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。
【IPC分類】B01J20-28, C02F1-28, C02F1-58, B01J20-26, C02F101-14, B01J20-30
【公開號(hào)】CN104874368
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510212097
【發(fā)明人】周向清, 張志敏
【申請(qǐng)人】長(zhǎng)沙清能環(huán)?？萍加邢薰?br>【公開日】2015年9月2日
【申請(qǐng)日】2015年4月29日