CN108911091A - 一种复合型除氟剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种复合型除氟剂及其制备方法，按照质量百分比，由以下组分制备而成：钙盐70.00％，水15.80％，水玻璃5.5％，酸2.00％，铁盐1.50％，铝盐5.00％，聚二甲基二烯丙基氯化铵0.20％，制备方法为：向搪瓷反应釜注入钙盐，加水，充分混合均匀；向上述反应釜内继续投加酸，充分混合均匀；连续投入铁盐，充分溶解；继续投加铝盐，充分溶解；缓慢投加水玻璃，投加速度275kg/h，投加时间为1h，投加酸，保证恒温；在恒温搅拌状态下，缓慢均匀投加聚二甲基二烯丙基氯化铵，搅拌聚合3h；将聚合好的产品转移到成品桶自然冷却至常温即可。本发明具有除氟效果比较好、利用率高等优点。

Description

一种复合型除氟剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及环境水处理除氟化学品生产技术领域，具体来说是一种复合型除氟剂及其制备方法。
背景技术
氟是自然界中广泛分布的元素之一，在地壳的存量为0.065％，存在量的排序数为13,氟也是人体重要的一种微量生命元素，主要分布在骨骼和牙齿中。人体所需的氟主要来自饮用水，氟广泛的存在于自然界的水体之中，过量摄氟会导致氟中毒，若水中的氟含量小于0.5ppm，龋齿的病发率会达到70％～90％,但如果饮用水中含氟量超过1ppm，牙齿则会逐渐产生斑点并变脆,饮用水中氟含量超过4ppm时，人易患氟骨病，导致骨髓畸形,因此，我国规定生活饮用水中氟含量为0.5～1.0mg/l，所以严控排放水氟的含量是非常必要的。
目前,高含量的含氟废水基本都是采用钙盐、铝盐、铁盐进行混凝沉淀，可以有效控制废水中氟的含量在10mg/l左右，很难将氟的含量控制在1mg/l以下，大量的药剂因为自身水解或不溶，造成产品利用率低、污泥量大，氟的去除效果不明显。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中的除氟药剂对含氟废水除氟效果差、利用率低的缺陷，提供一种复合型除氟剂及其制备方法来解决上述问题。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：本发明公开了一种复合型除氟剂，按照质量百分比，由以下组分制备而成：钙盐68.00-72.00％，水13.00-17.00％，水玻璃4.5-6.5％，酸1.00-3.00％，铁盐1.00-2.00％，铝盐4.00-6.00％，聚二甲基二烯丙基氯化铵0.10-0.30％。
作为优选，本发明公开了一种复合型除氟剂，按照质量百分比，由以下组分制备而成：钙盐70.00％，水15.80％，水玻璃5.5％，酸2.00％，铁盐1.50％，铝盐5.00％，聚二甲基二烯丙基氯化铵0.20％。
作为优选，所述的钙盐采用30％液体氯化钙，所述的酸采用盐酸，所述的铁盐采用四水氯亚铁，所述的铝盐采用无水氯化铝。
作为优选，本发明还公开了一种上述复合型除氟剂的制备方法，具体步骤如下：
(1)、按照上述质量百分比，向搪瓷反应釜注入钙盐，加水，搅拌3-7min，充分混合均匀；
(2)、向上述反应釜内继续投加酸，搅拌3-7min，充分混合均匀；
(3)、在步骤(2)搅拌状态下，连续投入铁盐，搅拌3-7min，充分溶解；
(4)、在步骤(3)搅拌状态下，继续投加铝盐，搅拌18-22min，充分溶解；
(5)、在步骤(4)搅拌状态下，缓慢投加水玻璃，投加速度275kg/h，投加时间为1h，PH仪表设置3.5～5.5，投加酸，保证恒温，搅拌熟化1h；
(6)、步骤(5)在恒温搅拌状态下，缓慢均匀投加聚二甲基二烯丙基氯化铵，投加速度5kg/h，投加2h，搅拌聚合3h；
(7)、将步骤(6)聚合好的产品转移到成品桶自然冷却至常温即可。
作为优选，所述的步骤(4)中，溶解的过程中，加热温度控制在40±5℃。
作为优选，所述的步骤(5)中，恒温温度控制在40±5℃。
作为优选，所述的步骤(6)中，恒温温度控制在40±5℃。
本发明相比现有技术具有以下优点：
本发明所述的复合型除氟剂，主要针对煤矿废水、矿产冶金废水、氟化工废水、多晶硅废水、半导体废水、玻璃加工废水的化学除氟，外观为浅黄绿色液体，主要是利用聚二甲基二烯丙基氯化铵的强凝聚力和强电荷吸附能力来聚合硅、钙、铝、铁，形成的除氟剂提高了钙、铝、硅、铁对氟的吸附能力和电荷网捕能力，可有效控制氟含量在1.0mg/l以下，该产品产生的无机污泥量也很少，降低了固废处理成本，因此除氟效果比较好，利用率较高。
具体实施方式
实施例1
本发明公开了一种复合型除氟剂，按照质量百分比，由以下组分制备而成：钙盐70.00％，水15.80％，水玻璃5.5％，酸2.00％，铁盐1.50％，铝盐5.00％，聚二甲基二烯丙基氯化铵0.20％。
本发明的复合型除氟剂制备方法，由以下步骤完成：
(1)、向5立方搪瓷反应釜注入3500kg 30％液体氯化钙，加水790kg，搅拌5min，充分混合均匀；
(2)、向上述反应釜继续投加盐酸100kg，搅拌5min，充分混合均匀；
(3)、步骤(2)在搅拌状态下，连续投四水氯亚铁75kg，搅拌5min，充分溶解；
(4)、步骤(3)在搅拌状态下，继续投加无水氯化铝250kg，搅拌20min，充分溶解，并加热温度控制在42℃；
(5)、步骤(4)在搅拌状态下，缓慢投加水玻璃275kg，投加速度275kg/h，投加时间为1h，PH仪表设置4，通过自动控制投加盐酸或水玻璃硅酸钠，保证恒温42℃，搅拌熟化1h；
(6)、步骤(5)在恒温(42℃)搅拌状态下，缓慢均匀投加聚二甲基二烯丙基氯化铵10kg，投加速度5kg/h，投加2h，搅拌聚合3h；
(7)、将步骤(6)聚合好的产品转移到成品桶自然冷却至常温即可。
实施例2
本发明公开了一种复合型除氟剂，按照质量百分比，由以下组分制备而成：钙盐68.20％，水17.00％，水玻璃6.5％，酸3.00％，铁盐1.00％，铝盐4.00％，聚二甲基二烯丙基氯化铵0.30％。
所述的钙盐采用30％液体氯化钙，所述的酸采用盐酸，所述的铁盐采用四水氯亚铁，所述的铝盐采用无水氯化铝。
本发明还公开了一种上述复合型除氟剂的制备方法，具体步骤如下：
(1)、按照上述质量百分比，向搪瓷反应釜注入钙盐，加水，搅拌7min，充分混合均匀；
(2)、向上述反应釜内继续投加酸，搅拌7min，充分混合均匀；
(3)、在步骤(2)搅拌状态下，连续投入铁盐，搅拌3min，充分溶解；
(4)、在步骤(3)搅拌状态下，继续投加铝盐，搅拌19min，充分溶解；
(5)、在步骤(4)搅拌状态下，缓慢投加水玻璃，投加速度275kg/h，投加时间为1h，PH仪表设置5.5，投加酸，保证恒温，搅拌熟化1h；
(6)、步骤(5)在恒温搅拌状态下，缓慢均匀投加聚二甲基二烯丙基氯化铵，投加速度5kg/h，投加2h，搅拌聚合3h；
(7)、将步骤(6)聚合好的产品转移到成品桶自然冷却至常温即可。
作为优选，所述的步骤(4)中，溶解的过程中，加热温度控制在40℃。
作为优选，所述的步骤(5)中，恒温温度控制在40℃。
作为优选，所述的步骤(6)中，恒温温度控制在40℃。
实施例3
以深圳某玻璃厂含氟废水实际应用为例，该玻璃厂污水站采用两段除氟工艺，在第一段采用氯化钙+氢氧化钙+聚合氯化铝+阴离子聚丙烯酰胺沉淀，第二段采用实施例1制备得到的复合除氟剂+阴离子聚丙烯酰胺沉淀，处理数据如下表1：
表1
由表1可知，通过采用本发明制备得到的复合除氟剂废水除氟效果比较好。
实施例4
以江西某钨矿场含氟废水实际应用为例，该矿场废水含量不高2.63mg/l，直接投加实施例2制备得到的复合除氟剂+阴离子聚丙烯酰胺反应沉淀，处理数据如下表2：
表2
该矿场每吨水因除氟所产生的绝干污泥量为88g，效果比较好。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (7)

1.一种复合型除氟剂，其特征在于：按照质量百分比，由以下组分制备而成：钙盐68.00-72.00％，水13.00-17.00％，水玻璃4.5-6.5％，酸1.00-3.00％，铁盐1.00-2.00％，铝盐4.00-6.00％，聚二甲基二烯丙基氯化铵0.10-0.30％。
2.根据权利要求1所述的一种复合型除氟剂，其特征在于：按照质量百分比，由以下组分制备而成：钙盐70.00％，水15.80％，水玻璃5.5％，酸2.00％，铁盐1.50％，铝盐5.00％，聚二甲基二烯丙基氯化铵0.20％。
3.根据权利要求1或2所述的一种复合型除氟剂，其特征在于：所述的钙盐采用30％液体氯化钙，所述的酸采用盐酸，所述的铁盐采用四水氯亚铁，所述的铝盐采用无水氯化铝。
4.根据权利要求1或2所述的一种复合型除氟剂的制备方法，其特征在于：具体步骤如下：
(1)、按照上述质量百分比，向搪瓷反应釜注入钙盐，加水，搅拌3-7min，充分混合均匀；
(2)、向上述反应釜内继续投加酸，搅拌3-7min，充分混合均匀；
(3)、在步骤(2)搅拌状态下，连续投入铁盐，搅拌3-7min，充分溶解；
(4)、在步骤(3)搅拌状态下，继续投加铝盐，搅拌18-22min，充分溶解；
(5)、在步骤(4)搅拌状态下，缓慢投加水玻璃，投加速度275kg/h，投加时间为1h，PH仪表设置3.5～5.5，投加酸，保证恒温，搅拌熟化1h；
(6)、步骤(5)在恒温搅拌状态下，缓慢均匀投加聚二甲基二烯丙基氯化铵，投加速度5kg/h，投加2h，搅拌聚合3h；
(7)、将步骤(6)聚合好的产品转移到成品桶自然冷却至常温即可。
5.根据权利要求4所述的一种复合型除氟剂的制备方法，其特征在于：所述的步骤(4)中，溶解的过程中，加热温度控制在40±5℃。
6.根据权利要求4所述的一种复合型除氟剂的制备方法，其特征在于：所述的步骤(5)中，恒温温度控制在40±5℃。
7.根据权利要求4所述的一种复合型除氟剂的制备方法，其特征在于：所述的步骤(6)中，恒温温度控制在40±5℃。
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