机械力化学法制备钙铝复合材料用于深度脱氟

郭琳, 张其武

武汉理工大学 资源与环境工程学院，湖北 武汉 430070

1 引言

氟作为自然界中分布最广泛的元素之一，主要以阴离子(F-)存在于萤石(CaF2)、 冰晶石(Na(AlF6))、以及氟磷灰石[Ca10(PO4)6F6]等矿物中。氟元素是电负性最大的元素，化学性质活泼，极易与金属元素或无机元素发生反应[1, 2]。氟是生物生命体活动所必需的微量元素之一。人体摄入氟主要来源于饮水，氟在人体中主要分布于牙齿和骨骼中，适量的摄入氟元素，有利于维持正常的新陈代谢，对人体生长发育具有一定促进作用，但是人体若长期饮用高氟水，会造成各种疾病，比如氟斑牙、氟骨病，甚至导致氟中毒[3，4]。世界卫生组织(WHO)的规定，饮用水中氟化物的最大允许浓度为1.5 mg/L。

针对含氟废水，国内外研究者已经研究出多种治理技术，目前主要包括沉淀法、吸附法、离子交换法、膜分离法和电化学法等。各种除氟工艺技术拥有各自的优势和局限性[5-7]。比如，膜分离或电化学等方法能够实现深度脱氟，但工艺复杂，成本偏高，大规模应用有困难。沉淀法操作简单，成本低，能够大规模应用，但受限于沉淀物氟化钙的溶解度，出水浓度一般在8～9 mg/L，不能达到饮用水的标准。混合药剂沉淀是一种近些年来提出的沉淀方法。将钙盐和其它可以沉淀氟离子的盐类，例如镁盐、铝盐和磷酸盐等混合使用作为沉淀剂。混合药剂会产生溶解度不同的沉淀，促进了整体沉淀反应的进行，同时可能产生的沉淀对氟化物沉淀有吸附作用，相比单一使用某种盐除氟的效果更好。……