交代结晶法制备羟基磷灰石_贝壳砂除氟剂_王萍

-61-第32卷第3期非金属矿Vol.32No.32009年5月Non-MetallicMinesMay,2009水中氟离子的去除方法主要有吸附法、化学沉淀法、混凝沉淀法、离子交换法、电凝聚法和物理转移法等[1]。其中吸附法可将饮用地下水的氟含量降低到安全范围之内（WHO的饮用水氟含量的建议值为1.5mg/L，我国饮用水卫生标准规定为1.0mg/L），而且操作技术简单，是处理含氟地下水经济有效的方法之一。颗粒状吸附剂使用方便，再生后可以重复使用。饮用水除氟常用活性氧化铝球、改性沸石颗粒等。但活性氧化铝除氟剂价格较高，吸附容量较低；为了提高吸附容量，使用之前必须用硫酸铝改性[2]，改性后吸附容量虽稍有提高，但是依然处于较低水平，而且处理后的水中铝含量过高。沸石的成本较低，氟离子吸附容量也较低，同时也需用铝盐改性[3~5]。羟基磷灰石纳米或微米级的粉体，对氟离子的吸附容量较高[6~8]。但是如果在饮用水除氟设备中使用，需经过成型和焙烧，将粉体制成颗粒。颗粒化过程需要引入有机或无机辅助材料，此过程可能把有害物质引入水中；而且高温焙烧后，羟基磷灰石会失去羟基，使吸附氟离子的性能大大降低。本实验用海洋贝壳破碎后的贝壳砂作为基体，通过交代结晶作用在贝壳微粒的表面形成一层羟基磷灰石，制备出一种安全、高效、廉价、使用方便的颗粒状除氟材料，研究这种除氟剂的除氟性能。1实验1.1试剂与仪器1.1.1试剂：磷酸(85%)、氨水（25%~35%）、氟化钠、柠檬酸钠、硝酸钠、硫酸铝、硫酸，以上试剂均为分析纯。1.1.2仪器设备：圆盘磨，YPC-Φ175，浙江省上虞市富龙矿山仪器厂；恒温干燥箱，101A-1，龙口市电炉制造厂；真空泵，SHZ-D（Ⅲ）型，巩义市英峪予华仪器厂；1/1000电子天平，MP-200A，上海精密科学仪器有限公司；1/10000电子天平，FA2004N，上海民桥精密科学仪器有限公司；磁力加热搅拌器，78HW-1型，江苏省金坛市荣华仪器制造有限公司；酸度计，pHS-3C，上海虹益仪器仪表有限公司；氟离子选择电极，雷磁，上海精密科学仪器有限公司。1.1.3原料：在潮夕和岸流的作用下，海洋动物贝壳类的遗体会在特殊海域沉积富集，形成贝壳砂堤或贝壳砂岛。其储量丰富，易于开采，是一种有价值的非金属矿产资源。贝壳主要由方解石和文石组成，化学成分主要为碳酸钙，含量在95％以上。此外含