稀土复合氧化铝球的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种稀土复合氧化铝球的制备方法，包括以下步骤：S1、将稀土金属化合物溶于水中，再滴加入碱性溶液调节pH值为8～9，并进行搅拌0.5‑2h，得稀土金属氢氧化物浆液；S2、将稀土金属氢氧化物浆液、粘结剂和去离子水混合，稀土金属氢氧化物浆液、粘结剂和去离子水的质量比为(0.5～0.8):(0.8～1.2):(40～44)，搅拌得雾化浆液；S3、将氧化铝物料与雾化浆液送入流化床的料仓，进行造粒，得到产物；S4、将产物进行烘烤至干燥，即得所需稀土复合氧化铝球，本发明专利技术对废水中的氟离子吸收效率高。

【技术实现步骤摘要】
稀土复合氧化铝球的制备方法
本专利技术涉及金属氧化物吸附剂
，特别是涉及一种稀土复合氧化铝球的制备方法。
技术介绍
氟是人体所必须的元素，同时是构成人体骨骼及毛发的元素之一。人体所需的氟主要是通过饮用水和食物摄取，微量的氟摄入对人体是有易的，有助于骨骼和牙齿的发育，神经系统的传导及酶系统的代谢。但过量的氟摄入会对身体产生不利影响，当摄入氟的质量浓度>1mg/L时，会引起龋齿病的发生；当质量浓度超过4mg/L时，则会导致氟骨病。我国当前有超过千万名居民仍然处于氟的危害之中，一方面是由于某些区域的自然条件造成，另一方面是工业废水中氟排放量较大造成。为了保证人体正常的含氟量，许多国家对饮用水含氟量做出了严格控制，我国生活饮用水中氟化物含量不得超过1mg/L。因此开发新的高效除氟剂是十分必要的。目前世界各国常用的除氟方法有：化学沉淀法、混凝沉淀法、吸附法、离子交换法等。考虑到成本与经济效益，又以吸附法的使用最为广泛，但目前现有吸附剂存在诸多问题。如制备流程长、制备工艺复杂、成本高不易实现工业化、吸附容量低、再生性差、适应范围窄、粉状吸附剂易流失等问题。综上，亟需制备一种除氟高效的稀土复合氧化铝球。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术提供一种除氟高效的稀土复合氧化铝球的制备方法。为解决上述问题，本专利技术所采用的技术方案如下：一种稀土复合氧化铝球的制备方法，包括以下步骤：S1、将稀土金属化合物溶于水中，再滴加入碱性溶液调节pH值为8～9，并进行搅拌0.5-2h，得稀土金属氢氧化物浆液；S2、将稀土金属氢氧化物浆液、粘结剂和去离子水混合，稀土金属氢氧化物浆液、粘结剂和去离子水的质量比为(0.5～0.8):(0.8～1.2):(40～44)，搅拌得雾化浆液；S3、将氧化铝物料与雾化浆液送入流化床的料仓，进行造粒，得到产物；S4、将产物进行烘烤至干燥，即得所需稀土复合氧化铝球。本专利技术通过将稀土金属氢氧化物与粘合剂混合在流化床中雾化并于氧化铝结合形成稀土复合氧化铝球，氧化铝构成稀土复合氧化铝球的骨架，保证稀土复合氧化铝球的强度，雾化后的稀土金属氢氧化物均匀附着在氧化铝表面，稀土复合氧化铝球兼顾氧化铝、稀土金属氢氧化物对氟离子的吸收能力的同时，保证稀土复合氧化铝球的强度，另外稀土复合氧化铝球中稀土金属氢氧化物对氟离子有更高的有效吸附面积，吸收效果更好。优选的，稀土金属化合物包括硝酸镧、硝酸铈、硝酸钐、硝酸钇、氯化镧、氯化铈、氯化钐和氯化钇中的至少一种。镧、铈、钐、钇的硝酸盐与氯盐在水中有较高的溶解性，且镧、铈、钐、钇元素形成的稀土金属化合物就有较好的吸附效果。优选的，稀土金属化合物包括硝酸镧、硝酸铈、氯化镧和氯化铈中的至少一种。优选的，步骤S1中的稀土金属化合物和水的质量比为(1～3):(7～9)。稀土金属化合物和水的质量比为(1～3):(7～9)，调节pH后，稀土金属氢氧化物有适中的粘度，有助于稀土复合氧化铝球制备过程中稀土金属氢氧化物的雾化，便于稀土金属氢氧化物的均匀分布。优选的，粘结剂包括酚醛树脂或乙烯聚合物胶液中的至少一种。采用耐高温的酚醛树脂或乙烯聚合物胶液作为粘合剂，防止后续高温烘干时粘合剂的失效。优选的，氧化铝物料为砂状氧化铝或者粉状氧化铝。现有技术的砂状氧化铝中γ-Al2O3高于85％，γ-Al2O3具有较高的吸附活性与比表面积，对氟离子的吸附能力较强，并且可为稀土金属氢氧化物提供更大的附着面积，对氟离子的吸附效果更好。现有技术中的粉状氧化铝中主要为α-Al2O3，其硬度较高，形成的稀土复合氧化铝球强度较大。优选的，碱性溶液包括氨水、碳酸氢铵和碳酸钠的至少一种。氨水电离能力较弱，碳酸氢铵与碳酸钠通过水解产生氢氧根离子，溶液中的氢氧根离子较少，保证稀土金属氢氧化物胶体稳定形成，防止溶液中氢离子浓度过大导致凝胶从而影响稀土金属氢氧化物分散与吸附能力。优选的，步骤S4中产物烘烤的温度为600～800℃，烘烤时间0.5～10h。烘烤温度为600～800℃，减少烘干时间的同时，避免氧化铝物料中的γ-Al2O3高温转化为α-Al2O3，导致氧化铝物料的比表面积以及吸附活性降低，从而导致稀土复合氧化铝球对氟离子的吸附性能下降。本专利技术的有益的效果：本专利技术所制备的吸附剂，通过流化床使稀土金属化合物均匀分布在氧化铝球上，颗粒致密。本专利技术采用流化床进行造粒集混合、成球、干燥于一体，制备方法简单易行，易于实现批量生产，满足市场需求。本专利技术所得的吸附剂为球形颗粒，不易流失，易于回收再生，节约成本，且吸附效果好。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步详细说明。实施例1一种稀土复合氧化铝球的制备方法，包括以下步骤：S1、将1kg硝酸镧溶于9kg水中，再滴加入氨水调节pH值为8～9，并进行搅拌0.5h，得稀土金属氢氧化物浆液；S2、将0.5kg稀土金属氢氧化物浆液、0.8kg酚醛树脂和40kg去离子水混合，搅拌得雾化浆液；S3、将砂状氧化铝与雾化浆液送入流化床的料仓，进行造粒，得到产物；S4、将产物进行烘烤，烘烤的温度为800℃，烘烤时间10h，即得所需稀土复合氧化铝球。实施例2一种稀土复合氧化铝球的制备方法，包括以下步骤：S1、将3kg硝酸铈溶于7kg水中，再滴加入碳酸钠调节pH值为8～9，并进行搅拌2h，得稀土金属氢氧化物浆液；S2、将0.8kg稀土金属氢氧化物浆液、1.2kg乙烯聚合物胶液和44kg去离子水混合，搅拌得雾化浆液；S3、将砂状氧化铝与雾化浆液送入流化床的料仓，进行造粒，得到产物；S4、将产物进行烘烤，烘烤的温度为600℃，烘烤时间1h，即得所需稀土复合氧化铝球。实施例3一种稀土复合氧化铝球的制备方法，包括以下步骤：S1、将1kg氯化铈和2kg氯化镧溶于8kg水中，再滴加入碳酸氢钠调节pH值为8，并进行搅拌1h，得稀土金属氢氧化物浆液；S2、将0.6kg稀土金属氢氧化物浆液、1kg酚醛树脂和42kg去离子水混合，搅拌得雾化浆液；S3、将粉状氧化铝与雾化浆液送入流化床的料仓，进行造粒，得到产物；S4、将产物进行烘烤，烘烤的温度为700℃，烘烤时间0.5h，即得所需稀土复合氧化铝球。实施例4一种稀土复合氧化铝球的制备方法，包括以下步骤：S1、将1kg氯化钇、0.5kg硝酸钇、0.5kg氯化钐和0.5kg硝酸钐溶于7kg水中，再滴加入碳酸氢钠调节pH值为8，并进行搅拌2h，得稀土金属氢氧化物浆液；S2、将0.8kg稀土金属氢氧化物浆液、1kg酚醛树脂和42kg去离子水混合，搅拌得雾化浆液；S3、将砂状氧化铝与雾化浆液送入流化床的料仓，进行造粒，得到产物；S4、将产物进行烘烤，烘烤的温度为800℃，烘烤时间0.5h，即得所需稀土复合氧化铝球。对比例1一种稀土复合氧化铝球的制备方法，包括以下步骤：S1、将1kg硝酸铽溶于9kg水中，再滴加入氨水调节pH值为8～9，并进行搅拌0.5h，得稀土金属氢氧化物浆液；S2、将0.5kg稀土金属氢氧化物浆液、0.8kg酚醛树脂和40kg去离子水混合，搅拌得雾化浆液；S3、将粉状氧化铝与雾化浆液送入流化床的料仓，进行造粒，得到产物；S4、将产物进行烘烤，烘烤的温度为800℃，烘烤时间10h，即得所需稀土复合氧化铝球。对比例2一种稀土复合氧化铝球的制备方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种稀土复合氧化铝球的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将稀土金属化合物溶于水中，再滴加入碱性溶液调节pH值为8～9，并进行搅拌0.5‑2h，得稀土金属氢氧化物浆液；S2、将稀土金属氢氧化物浆液、粘结剂和去离子水混合，稀土金属氢氧化物浆液、粘结剂和去离子水的质量比为(0.5～0.8):(0.8～1.2):(40～44)，搅拌得雾化浆液；S3、将氧化铝物料与雾化浆液送入流化床的料仓，进行造粒，得到产物；S4、将产物进行烘烤至干燥，即得所需稀土复合氧化铝球。

【技术特征摘要】
1.一种稀土复合氧化铝球的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将稀土金属化合物溶于水中，再滴加入碱性溶液调节pH值为8～9，并进行搅拌0.5-2h，得稀土金属氢氧化物浆液；S2、将稀土金属氢氧化物浆液、粘结剂和去离子水混合，稀土金属氢氧化物浆液、粘结剂和去离子水的质量比为(0.5～0.8):(0.8～1.2):(40～44)，搅拌得雾化浆液；S3、将氧化铝物料与雾化浆液送入流化床的料仓，进行造粒，得到产物；S4、将产物进行烘烤至干燥，即得所需稀土复合氧化铝球。2.根据权利要求1所述的稀土复合氧化铝球的制备方法，其特征在于，稀土金属化合物包括硝酸镧、硝酸铈、硝酸钐、硝酸钇、氯化镧、氯化铈、氯化钐和氯化钇中的至少一种。3.根据权利要求2所述的稀土复合氧化铝球...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟磊，黄正耀，
申请(专利权)人：广东璞睿泰科环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44