專(zhuān)利名稱(chēng)：以含氟廢水生產(chǎn)冰晶石之方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明系關(guān)于一種以含氟廢水生產(chǎn)冰晶石之方法，尤其關(guān)于以積體電路制造廠排出的含氟廢水生產(chǎn)粉狀冰晶石之方法。
背景技術(shù)：
積體電路(IC)制造廠制程排出之廢水包含酸堿廢水及含氟廢水，其中酸堿廢水經(jīng)酸堿中和處理后即可排放。含氟廢水目前最廣泛使用之方法為化學(xué)沉淀法，亦即將氫氧化鈣添加于含氟廢水中釋出鈣離子，使鈣離子與廢水中之氟離子作用生成不溶于水之氟化鈣，從而去除廢水中之氟離子。前述以化學(xué)沉淀法處理含氟廢水之缺點(diǎn)在于氫氧化鈣溶解度及溶解速率均偏低而且氟化鈣產(chǎn)生速率過(guò)快，致使氟化鈣沉積物快速包覆在氫氧化鈣顆粒表面，阻止氫氧化鈣顆粒繼續(xù)溶解，因此氫氧化鈣顆粒無(wú)法充分利用，也使得廢水處理產(chǎn)生之污泥含有多量之氫氧化鈣，但氟化鈣純度偏低，而使得該污泥不具利用價(jià)值。
由于化學(xué)沉淀法處理含氟廢水有上述缺點(diǎn)，工業(yè)技術(shù)研究院化學(xué)工業(yè)研究所研發(fā)一套流體化床結(jié)晶技術(shù)，此技術(shù)可將含氟廢水轉(zhuǎn)換成螢石，其方式是以精密感測(cè)儀器偵測(cè)廢水中氟離子濃度并控制其流量，再?zèng)Q定添加氫氧化鈣水溶液添加量；在特定溫度范圍內(nèi)及有晶種(矽砂)條件下，廢水中之氟離子會(huì)與所添加之氫氧化鈣作用，逐漸在晶種表面形成氟化鈣。如此而能將廢水中之氟離子轉(zhuǎn)換成有用之物質(zhì)；工業(yè)技術(shù)研究院化學(xué)工業(yè)研究所此套結(jié)晶技術(shù)亦可將氟離子轉(zhuǎn)化成冰晶石，僅需將添加物改成硫酸鋁及鈉鹽即可。此法之缺點(diǎn)在于流體化床結(jié)晶設(shè)備費(fèi)偏高，且須專(zhuān)業(yè)人員操作，所得之產(chǎn)物因內(nèi)含矽砂而純度不高，造成再利用之困擾，非常不便。
本發(fā)明意欲提供一種能克服上述問(wèn)題之方法。
發(fā)明概述由于上述流體化床結(jié)晶技術(shù)有設(shè)備費(fèi)偏高且須專(zhuān)業(yè)人員操作之缺點(diǎn)，本法采用氫氧化鋁及氫氧化鈉為廢水處理劑，將其添加于含氟廢水中，即可產(chǎn)生冰晶石沉淀物。此法不需要昂貴設(shè)備或復(fù)雜操作之方式，即可將廢水之含氟量降至15ppm以下，符合環(huán)保要求。
依據(jù)本發(fā)明之以含氟廢水生產(chǎn)冰晶石之方法包括以下步驟a、添加氫氧化鋁及氫氧化鈉于含氟廢水中，使氟離子與鋁離子及鈉離子作用生成氟鋁酸鈉析出物；以及b、將沉淀后的氟鋁酸鈉析出物脫水干燥。
詳閱以下詳細(xì)說(shuō)明將可對(duì)本發(fā)明的其它目的、優(yōu)點(diǎn)及新穎特征有進(jìn)一步了解。
優(yōu)選實(shí)施方案描述茲將本發(fā)明之以含氟廢水生產(chǎn)冰晶石之方法的原理、處理程序及優(yōu)點(diǎn)說(shuō)明如下1、原理a、氫氧化鋁將廢水中之氫氟酸(氟化氫)轉(zhuǎn)換成氟化鋁氟化氫＋氫氧化鋁→氟化鋁＋水
b、氫氧化鈉將氟化鋁轉(zhuǎn)換成氟鋁酸鈉(即冰晶石)氟化鋁＋氫氧化鈉→氟鋁酸鈉＋氫氧化鋁
c、廢水中部分氟化物以氟化鈉形式存在，與氫氧化鋁作用后可轉(zhuǎn)化成氟化鋁，此氟化鋁再與氫氧化鈉作用，亦可產(chǎn)生冰晶石。
按照上述反應(yīng)式，可以根據(jù)含氟廢水中之氟化氫和氟化鈉之含量，計(jì)算出所要處理之含氟廢水所需之氫氧化鋁和氫氧化鈉之用量，其中含氟廢水中每60公斤之氫氟酸，需添加78公斤之氫氧化鋁及60公斤之氫氧化鈉，才能反應(yīng)完全，使氫氟酸全部轉(zhuǎn)化成冰晶石結(jié)晶物(氟鋁酸鈉)；含氟廢水中每126公斤之氟化鈉，需添加78公斤之氫氧化鋁(不需要再添加氫氧化鈉)，即可完全將氟化鈉轉(zhuǎn)化成冰晶石結(jié)晶物(氟鋁酸鈉)。
其中反應(yīng)的溫度不是特別限制的，只要反應(yīng)能夠發(fā)生，例如在0-85℃的溫度，優(yōu)選為環(huán)境溫度。
反應(yīng)時(shí)間應(yīng)使得氟化氫和氟化鈉完全轉(zhuǎn)化成冰晶石，一般，廢水在反應(yīng)槽中之平均停留時(shí)間高于20分鐘即可產(chǎn)生冰晶石結(jié)晶物。
上述反應(yīng)可回收含氟廢水中80％以上之氟離子。
然后進(jìn)行干燥，干燥的方式和溫度不是特別限制的，只要能夠順利得到干燥冰晶石，例如于100℃附近操作。
2、處理程序或步驟a、添加氫氧化鋁及氫氧化鈉于含氟廢水中，使氟離子與鋁離子及鈉離子作用生成氟鋁酸鈉析出物；以及b、待氟鋁酸鈉析出物沉淀后，將其脫水干燥即可得到高純度之粉狀冰晶石。
3、優(yōu)點(diǎn)a、氫氧化鋁可溶于廢水之中，故所得到最終產(chǎn)物(冰晶石)之純度高，具有再利用價(jià)值。傳統(tǒng)沉淀法因氫氧化鈣不易溶解，致使污泥之氫氧化鈣含量偏低而無(wú)再利用價(jià)值。
b、本法不需使用昂貴之流體化床結(jié)晶設(shè)備即可妥善處理含氟廢水。
c、本法不需改變廢水處理之設(shè)備即可生產(chǎn)具有再利用價(jià)值之冰晶石。
雖然上述例子中系以積體電路制造廠排出的含氟廢水加以說(shuō)明，請(qǐng)了解本發(fā)明之方法亦可用于處理其它制造廠或來(lái)源排出的含氟廢水。
雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例方式做一說(shuō)明，但在不偏離本發(fā)明的精神和范圍之下仍可有其它許多可能的修改和變化，本發(fā)明之范圍應(yīng)由后附申請(qǐng)專(zhuān)利范圍來(lái)界定。
權(quán)利要求
1.一種以含氟廢水生產(chǎn)冰晶石之方法，包括以下步驟a、添加氫氧化鋁及氫氧化鈉于含氟廢水中，使氟離子與鋁離子及鈉離子作用生成氟鋁酸鈉析出物；以及b、將沉淀后氟鋁酸鈉析出物脫水干燥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中含氟廢水含有氟化氫和氟化鈉。
3.依據(jù)權(quán)利要求1之方法，其中含氟廢水為積體電路制造廠所排出者。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中含氟廢水中每60公斤之氫氟酸添加78公斤之氫氧化鋁及60公斤之氫氧化鈉。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中含氟廢水中每126公斤之氟化鈉添加78公斤之氫氧化鋁。
全文摘要
一種以含氟廢水尤其是積體電路制造廠所排出之含氟廢水生產(chǎn)冰晶石之方法,其系添加氫氧化鋁及氫氧化鈉于含氟廢水中,使氟離子與鋁離子及鈉離子作用生成氟鋁酸鈉析出物,待析出物沉淀后,經(jīng)脫水干燥即可得到高純度之冰晶石。
文檔編號(hào)C01F7/54GK1332118SQ0112358
公開(kāi)日2002年1月23日 申請(qǐng)日期2001年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月3日
發(fā)明者劉定忠 申請(qǐng)人:劉定忠