一种工业水除氟剂的制备方法
【专利摘要】一种工业水除氟剂的制备方法，属于工业水中氟化物去除【技术领域】。工业除氟剂的合成原料包括：丙烯酸、去离子水、丙烯酰氨、尿素、碳酸钠、氢氧化亚铁、氢氧化铝、10～30％氢氧化钠、活性炭、10％乙二胺、氮川、过硫酸铵、亚硫酸氢钠、氯化钙。通过各合成原料制备、聚合、混合制备出工业水除氟剂，优点在于，制备的除氟剂除氟效率高，除氟效率稳定。尤其是对水中氟化物含量在20～50mg/L的低氟水有着良好的除氟效果，药剂制备和工艺简单。
【专利说明】一种工业水除氟剂的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于工业水中氟化物去除【技术领域】，特别涉及一种工业水除氟剂的制备方 法，有效除去工业污水中氟化物。
【背景技术】
[0002] 随着环保型工业的发展，工业系统对水资源的利用趋势是将生产废水经进一步的 深度处理（反渗透除盐）进行循环利用，以减少污水外排带来的环境污染。但在工业生产 中有氟化物污染水系，比如：钢铁企业的连铸浊环、0G浊环等，对其排放水的深度处理过程 中造成水处理系统造成污堵。且在回用过程中扩大了水系的氟污染，这将直接影响循环水 系统设备的正常运行和换热系统的换热效率。本发明是针对含氟工业废水的一种除氟剂生 产方法，对氟含量在20-200mg/L的工业污水有较好除氟效果。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于提供一种工业水除氟剂的制备方法，实现工业水中氟化物的去 除。除氟剂的制备方法如下：
[0004] 合成原料：包括：丙烯酸、去离子水、丙烯酰氨、尿素、碳酸钠、氢氧化亚铁、氢氧化 铝、10?30 %氢氧化钠、活性碳、10 %乙二胺、氮川、过硫酸铵、亚硫酸氢钠、氯化钙。
[0005] 制备方法：
[0006] 一、合成原料制备：
[0007] 1、丙烯酸铁、丙烯酸铝及丙烯酸钠混合液制备：
[0008] ①、称取15?25份丙烯酸（CH2 = CHC00H)加入中和槽中。
[0009] ②、称取30?45份去离子水加入1#溶解槽中，再加入8?15份碳酸钠，搅拌溶 解，配成溶液1#。
[0010] ③、称取8?15份去离子水加入2#溶解槽中，再加入1?3份氢氧化亚铁及1? 3份氢氧化铝，搅拌溶解，配成溶液2#。
[0011] ④、将配制好的溶液2#缓慢加入中和槽中，同时不断搅拌。
[0012] 2CH2 = CHC00H+Fe (0H) 2 - Fe (CH2CHC00) 2
[0013] 3CH2 = CHC00H+A1 (OH) 3 - A1 (CH2CHC00) 3
[0014] ⑤、将配制好的溶液1#缓慢加入中和槽中，同时不断搅拌，大量C02放出。搅拌至 无气泡放出为止。
[0015] CH2 = CHC00H+Na2C03 - CH2 = CHC00-Na+H20+C02 个
[0016] ⑥、用10-30%氢氧化钠溶液调节中和槽中的溶液pH值至9?11。
[0017] ⑦、加入1?5份活性碳至中和槽中，不断搅拌使混合均匀，搅拌50?90分钟，静 置15?30分钟。
[0018] ⑧、用过滤罐过滤，放出清液，静置放气，待用。该溶液为溶液3#，其主要成分为丙 烯酸铁、丙烯酸铝及丙烯酸钠混合液。
[0019] 2、丙烯酰胺溶液制备：
[0020] 称取35?45份去离子水，放入搪瓷釜中，分别加入20?30份丙烯酰胺及1?5 份的尿素。加热至40-48°C,完全溶解为清液。该溶液为溶液4#。
[0021] 二、聚合过程：
[0022] 1、称取80?110份已配制好的溶液3#与50?70份溶液4#在反应器中混合，混 合时溶液的温度控制在18?30°C。
[0023] 2、在第一步混合液中先同时加入10%乙二胺溶液0. 5?2份和氮川溶液1?4 份，加时要不停搅拌，再同时加入10%过硫酸铵溶液〇. 5?3份和5%亚硫酸氢钠溶液1? 2份，搅拌均匀。
[0024] aFe (CH2CHC00)2+b A1 (CH2CHC00)3+cNaCH2CHC00+dCH2 = CHC0NH2 - - (C3H302-Fe)2a一 (C3H302-A1) 3b一（C3H302_Na) c一（C3H30_NH2) d一
[0025] 3、将第二步的混合液灌入塑料袋中，放置4?8小时。所合成出的物质为固体胶 状物，即有机高分子组份。
[0026] 三、混合过程：
[0027] 1、将有机高分子组份与水按2?5:1000质量比混合搅拌水解。该溶液为溶液5#。
[0028] 2、将氯化钙与水按200?300:1000质量比混合搅拌。该溶液为溶液6#。
[0029] 3、溶液5#与溶液6#按1:1质量比混合搅拌，得到除氟剂。
[0030] 该方法制备出的除氟剂成分就是上述制成的有机高分子组份和氯化钙的混合物， 有机高分子组份与氯化钙不直接发生反应，混在其中就是作为除氟过程中的一种活化剂
[0031] 工业水中氟化物含量范围为20?200毫克/升。除氟剂投加量为水中氟化物含 量质量比范围为5?50:1。除氟剂与工业水充分混合后，沉淀30分钟以上，上清液中氟化 物去除率在70?90%。
[0032] 与传统除氟剂相比，上述方法具有如下优点：
[0033] (1)除氟效率高，除氟效率稳定。尤其是对水中氟化物含量在20?50mg/L的低氟 水有着良好的除氟效果。
[0034] (2)药剂制备简单。
[0035] (3)处理工艺简单，传统的沉淀池即可满足处理要求。
【具体实施方式】
[0036] 实施例
[0037] 1、称取20克丙烯酸（CH2 = CHC00H)加入中和槽中。
[0038] 2、量取38ml去离子水加入1#溶解槽中，再加入12克碳酸钠，搅拌溶解，配成溶液 1#〇
[0039] 3、量取12ml去离子水加入2#溶解槽中，再加入2克氢氧化亚铁及2克氢氧化铝， 搅拌溶解，配成溶液2#。
[0040] 4、将配制好的溶液2#慢慢加入中和槽中，同时不断搅拌。
[0041] 5、将配制好的溶液1#慢慢加入中和槽中，同时不断搅拌，会有大量的C02放出，不 可加的太快，以防溢槽跑液。
[0042] 6、溶液1#加完之后，继续搅拌，使气体全部放出至无气泡放出为止。
【权利要求】
1. 一种工业水除氟剂及其制备方法，其特征在于：工艺步骤如下： (1) 合成原料制备： A、 丙烯酸铁、丙烯酸铝及丙烯酸钠混合液制备： 称取15?25份丙烯酸CH2 = CHCOOH加入中和槽中； 称取30?45份去离子水加入1#溶解槽中，再加入8?15份碳酸钠，搅拌溶解，配成 溶液1# ; 称取8?15份去离子水加入2#溶解槽中，再加入1?3份氢氧化亚铁及1?3份氢 氧化铝，搅拌溶解，配成溶液2# ; 将配制好的溶液2#缓慢加入中和槽中，同时不断搅拌； 2CH2 = CHCOOH+Fe (OH) 2 - Fe (CH2CHCOO) 2 3CH2 = CHC00H+A1 (OH) 3 - A1 (CH2CHC00) 3 将配制好的溶液1#加入中和槽中，同时不断搅拌，C02放出；搅拌至无气泡放出为止； CH2 = CHC00H+Na2C03 - CH2 = CHC00-Na+H20+C02 个 用10-30%氢氧化钠溶液调节中和槽中的溶液pH值至9?11 ; 加入1?5份活性碳至中和槽中，搅拌使混合均匀，搅拌50?90分钟，静置15?30 分钟； 用过滤罐过滤，放出清液，静置放气，待用；该溶液为溶液3#，其成分为丙烯酸铁、丙烯 酸铝及丙烯酸钠混合液。 B、 丙烯酰胺溶液制备： 称取35?45份去离子水，放入搪瓷釜中，分别加入20?30份丙烯酰胺及1?5份的 尿素。加热至40-48°C,完全溶解为清液。该溶液为溶液4#; (2) 聚合： A、 称取80?110份已配制好的溶液3#与50?70份溶液4#在反应器中混合，混合时 溶液的温度控制在18?30°C ; B、 在第一步混合液中先同时加入10%乙二胺溶液0. 5?2份和氮川溶液1?4份，力口 时要不停搅拌，再同时加入10%过硫酸铵溶液〇. 5?3份和5%亚硫酸氢钠溶液1?2份， 搅拌均匀； aFe (CH2CHC00) 2+b A1 (CH2CHC00) 3+cNaCH2CHC00+dCH2 = CHC0NH2 - - (C3H302-Fe) 2a- (C3H302-A1) 3b - (C3H302-Na) c- (C3H30_NH2) d- C、 将第二步的混合液灌入塑料袋中，放置4?8小时。所合成出的物质为固体胶状物， 即有机高分子组份； (3) 、混合： A、 将有机高分子组份与水按2?5:1000质量比混合搅拌水解；该溶液为溶液5#。 B、 将氯化钙与水按200?300:1000质量比混合搅拌；该溶液为溶液6#。 C、 溶液5#与溶液6#按1:1质量比混合搅拌；得到除氟剂。
【文档编号】C02F1/58GK104085973SQ201410327823
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年7月10日 优先权日:2014年7月10日
【发明者】徐有康, 刘旭明 申请人:秦皇岛首秦金属材料有限公司, 首钢总公司