【摘要】：氟是在自然環(huán)境中分布較為廣泛的元素,主要是以氟離子的形式存在于水源和土壤中,它與人類健康關系密切。適量的氟對人體健康有益處,但過量的氟會使人體氟中毒,氟對人體健康體現(xiàn)出雙重性。地方性的氟中毒現(xiàn)象誘因多為飲水型高氟水,在我國表現(xiàn)出發(fā)病地區(qū)廣,病人數(shù)量多,治理難度大等特點。它對人民身體健康有著負面的影響,從而成為一個亟待解決的問題。本文介紹了國內外多種除氟方法,在此基礎上選取無毒無害、價格低廉、儲量豐富的蛭石作為氟吸附控制技術的研究材料,通過對蛭石進行鹽酸改性和負載改性處理,并進行吸附實驗,探究吸附過程中單因素對氟吸附量的影響。首先,以微波膨脹蛭石為原材料,通過實驗結果分析,蛭石細度為150目、鹽酸濃度為6mol/L時得到較好的改性效果。鹽酸改性蛭石對氟的吸附性能明顯提高。在鹽酸改性蛭石吸附氟的實驗中,最優(yōu)吸附條件:NaF溶液濃度為30mg/g,吸附溫度為20℃,pH值6~7,NaF溶液與膨脹蛭石的固液比1:50,吸附平衡時間為2h。與原蛭石和微波膨脹蛭石相比,鹽酸改性蛭石對氟的吸附量為0.96mg/g,提高顯著。從表征結果顯示,鹽酸改性蛭石后,蛭石結構并沒有破壞,晶片發(fā)生破裂,層間陽離子溶出并出現(xiàn)大量凹坑和孔隙,大大提高了對氟的吸附量。鹽酸改性蛭石進行除氟,雖吸附量得到較大提升,但除氟率為64.03%。離我國飲用水標準中氟含量的要求存在較大的差距,在此基礎上,對其負載改性進一步加強其吸附能力,以達到較優(yōu)的吸附效果。為此,文章在鹽酸改性蛭石基礎上對其進行負載改性。通過篩選,確定選取Al_2(SO_4)_3、FeCl_3、CaCl_2、MgCl_2、殼聚糖為負載劑。通過吸附試驗,在5種負載改性劑中Al_2(SO_4)_3改性蛭石對氟的吸附效果最好。NaF溶液初始濃度為30mg/L,用溶液濃度為0.06mol/L的Al_2(SO_4)_3對鹽酸改性蛭石進行負載改性處理后,40min其對氟的吸附量達1.47 mg/g,除氟率98.29%,溶液中剩余NaF濃度只有0.73mg/L,小于1mg/L,達到國家飲用水標準。負載改性后的蛭石仍保持了蛭石原有的結構和框架特征。蛭石經負載改性后,溶液中的離子交換到蛭石的外表面及孔穴的內表面上。蛭石的表面覆蓋大量的微粒,改性后蛭石表面變的粗糙不平,增加了蛭石的活性位點,形成吸附活性中心,從而提高了蛭石的吸附性能。經研究可以看出,Al_2(SO_4)_3負載改性蛭石對氟的吸附過程中,除了物理吸附、還存在化學吸附和離子交換吸附,三者共同作用,從而對氟的吸附性能提升顯著,且蛭石價格較低,在除氟應用方面具有廣闊的前景。
【學位授予單位】：石河子大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TU991.2
【圖文】：

圖 2-1 氟離子標準曲線Fig.2-1 Standard curve of fluoride ionE=54.32lgCF +9.84，R2=0.9996，曲線的線標準工作曲線。分析

圖 3-1 鹽酸濃度對 F-吸附量的影響g.3-1 Effect of HCl concentration on the adsorbing capacity o的鹽酸改性蛭石，對 F-的吸附量如圖 3-1 所示，隨-的吸附量升高。其中當 HCl 濃度達到 6 mol/L 時，為 0.96 mg/g。用 HCl 浸泡后，蛭石晶片破裂，形

圖 3-2 改性蛭石的細度對 F-吸附量的影響ig.3-2 Effect of fineness on the adsorbing capacity of by vermiculit以看出，目數(shù)對鹽酸改性蛭石吸附性能影響很大，蛭石ˉ的吸附量先升高然后降低。50 目至 150 目時，鹽酸改蛭石目數(shù)為 150 目時，吸附量達到 0.93 mg/g 左右，隨

【參考文獻】

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本文編號：2775740