專利名稱：氟化鋁工業(yè)含氟廢水的處理、利用及其配制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無機(jī)化學(xué)領(lǐng)域，特別是用于氟硅酸法生產(chǎn)氟化鋁的工業(yè)含 氟廢水的處理、利用及其配制方法。
背景技術(shù)：
以氟硅酸生產(chǎn)氟化鋁是我國上世紀(jì)八十年代末期興起的一項(xiàng)新型產(chǎn) 業(yè)，所排廢水含氟量和PH值分別在4000 8500mg/L和1.6-3之間，解決該 工業(yè)廢水處理問題一直是該行業(yè)研究的課題。已知的氟硅酸法生產(chǎn)氟化鋁 后的工業(yè)廢水處理，所采用的石灰綜合沉淀法，其成本高且不易分離，外 排水含氟量達(dá)不到國家排放標(biāo)準(zhǔn)，也造成了氟原料的浪費(fèi)和流失。已有的 以氫氟酸干法生產(chǎn)氟化鋁的企業(yè)采用純堿(Na2C03)或氫氧化鈉(NaOH) 與加溫后的含氟廢水進(jìn)行中和反應(yīng)生成冰晶石(Na3AIF6)沉淀，其投資大、 消耗高，且環(huán)境污染嚴(yán)重，工藝不易掌握，所處理的廢水含氟量也達(dá)不到 國家排放要求。
對(duì)于上述以氟硅酸法生產(chǎn)氟化鋁后的工業(yè)廢水，在處理排放上不能達(dá) 標(biāo)缺陷一直沒有良好的技術(shù)方案解決。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的，是對(duì)以氟硅酸法生產(chǎn)氟化鋁的工業(yè)廢水處理，提供一 種氟化鋁工業(yè)含氟廢水的處理、利用及其配制方法，它以簡易的化學(xué)藥品 配制方法和工藝技術(shù)獲得產(chǎn)品冰晶石，回收氟原料，并使該工業(yè)廢水氟(F)
含量降至10mg/L以下，PH值達(dá)6 9，從而達(dá)到廢水達(dá)標(biāo)排放目的。其原 料易得，工藝簡易，投資小，還可獲得可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，發(fā)明人對(duì)氟化鋁工業(yè)含氟廢水處理進(jìn)行了長期 的分析、試驗(yàn)，在常溫下，采用三級(jí)中和反應(yīng)處理工藝，獲得成功。
第一級(jí)反應(yīng)利用廢水中所殘存的氟化鋁AIF3和氫氟酸HF成份，以 純堿NaC03或燒堿NaOH與之反應(yīng)生成冰晶石、Na3AIF6而沉淀，其沉淀物 經(jīng)分離后作冰晶石產(chǎn)品銷售，其廢水PH值調(diào)至5 6，氟含量達(dá)到1000mg/L 以下。其主要化學(xué)反應(yīng)式為-
2AIF3+6HF+3Na2C03—2Na3AIF6+3C02+3H20
3HF+AIF3+3NaOH—Na3AIF6+3H20
第二級(jí)反應(yīng)以石灰CaO回收剩余氟F，以生成氟化鈣CaF2沉淀，沉 淀物經(jīng)分離后作副產(chǎn)品，其廢水PH值調(diào)至7 9，氟含量達(dá)到10mg/L以下， 其主要化學(xué)反應(yīng)式為
2HF+CaO—CaF2+2H20
第三級(jí)反應(yīng)以少量氯化鈣CaCl2回收廢水中的殘留氟F，并調(diào)整PH 值至6~8，廢水氟含量降至5mg/L以下，其主要化學(xué)反應(yīng)式為
2HF+CaCI2—CaF2+2HCI
本發(fā)明一至三級(jí)反應(yīng)的原料組分分別為(重量分)
第一級(jí)反應(yīng)氟化鋁工業(yè)含氟廢水 10~15、碳酸納或燒堿0.15~0,5
第二級(jí)反應(yīng)第一級(jí)反應(yīng)處理后廢水 10~15 氧化鈣或氫氧化鈣 0.05~0.15
第三級(jí)反應(yīng)第二級(jí)反應(yīng)處理后廢水 10~15 氯化鈣 0.001~0.00

圖1為本發(fā)明氟化鋁工業(yè)含氟廢水的處理、利用及其配制方法工藝流 程圖。
具體實(shí)施例方式
以下對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，但本發(fā)明不局限 于以下的實(shí)施例。
實(shí)施例1:
原料配比:
第-一級(jí)反應(yīng)氟化鋁工業(yè)廢水10
碳酸納(Na2C03)0.2
第:二級(jí)反應(yīng)第一級(jí)反應(yīng)處理后工業(yè)廢水10
氧化鈣(CaO)0.08
第」三級(jí)反應(yīng)第二級(jí)反應(yīng)處理后工業(yè)廢水10
氯化鈣0.001
以氟硅酸法生產(chǎn)氟化鋁的母液經(jīng)分離氟化鋁結(jié)晶后，其氟化鋁工業(yè)廢 水經(jīng)自然冷卻沉淀后，用泵打入一級(jí)計(jì)量反應(yīng)罐，啟動(dòng)攪拌機(jī)，按比例將
碳酸鈉Na2C03緩慢投入反應(yīng)罐與廢水進(jìn)行中和反應(yīng)，待PH值達(dá)到5.5，當(dāng) 罐內(nèi)二氧化碳?xì)馀菝黠@減少時(shí)停止投料，3 5分鐘后，停止攪拌，靜置3 小時(shí)，待結(jié)晶析出沉降后，進(jìn)行固液分離，結(jié)晶沉淀物經(jīng)分離干燥后即得 冰晶石產(chǎn)品。其分離水再經(jīng)沉淀池用泵打入二級(jí)反應(yīng)罐，二級(jí)反應(yīng)罐工業(yè) 廢水經(jīng)計(jì)量后按比例投入氧化鈣CaO，啟動(dòng)攪拌機(jī)，邊攪拌邊緩緩?fù)读希?調(diào)整PH值為8，以鈣Ca大量膨脹、形成鈣鹽為反應(yīng)終點(diǎn)，此時(shí)停止投料， 反應(yīng)r小時(shí)后，停止攪拌，靜置2小時(shí)，待充分沉淀分層后，進(jìn)行固液分 離，其分離水再經(jīng)沉淀池用泵打入三級(jí)反應(yīng)罐，按比例加入CaCl2進(jìn)行反應(yīng)，調(diào)整PH值為7，含氟量達(dá)到10mg/L以下，經(jīng)沉淀分離后排出。
經(jīng)國家輕金屬質(zhì)量檢驗(yàn)中心按GB/T4291-1999《天然和人造冰晶石化學(xué) 分析方法》及湖北省環(huán)保檢測(cè)中心站檢測(cè)，冰晶石含氟量為53.61%，含鋁 量為16.79，含鈉量為22.63%，符合冰晶石一級(jí)品標(biāo)準(zhǔn)；廢水含氟量為 2.2mg/L， PH值為7，達(dá)到國家要求的工業(yè)廢水排放標(biāo)準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1、氟化鋁工業(yè)含氟廢水的處理、利用及其配制方法，其特別組分為(重量分)第一級(jí)反應(yīng)氟化鋁工業(yè)廢水10碳酸鈉(Na2CO3)0.2第二級(jí)反應(yīng)第一級(jí)反應(yīng)處理后工業(yè)廢水 10氧化鈣(CaO) 0.08第三級(jí)反應(yīng)第二級(jí)反應(yīng)處理后工業(yè)廢水 10氯化鈣0.001其特別配制方法，以氟硅酸法生產(chǎn)氟化鋁的母液經(jīng)分離氟化鋁結(jié)晶后，其氟化鋁工業(yè)廢水經(jīng)自然冷卻沉淀，用泵打入一級(jí)計(jì)量反應(yīng)罐，啟動(dòng)攪拌機(jī)，按比例將碳酸鈉Na2CO3緩慢投入反應(yīng)罐與廢水進(jìn)行中和反應(yīng)，待PH值達(dá)到5.5，當(dāng)罐內(nèi)二氧化碳?xì)馀菝黠@減少時(shí)停止投料，3～5分鐘后，停止攪拌，靜置3小時(shí)，待結(jié)晶析出沉降后，進(jìn)行固液分離，結(jié)晶沉淀物經(jīng)分離干燥后即得冰晶石產(chǎn)品；其分離水再經(jīng)沉淀池用泵打入二級(jí)反應(yīng)罐，二級(jí)反應(yīng)罐工業(yè)廢水經(jīng)計(jì)量后按比例投入氧化鈣CaO，啟動(dòng)攪拌機(jī)，邊攪拌邊緩緩?fù)读?，調(diào)整PH值為8，以鈣Ca大量膨脹、形成鈣鹽為反應(yīng)終點(diǎn)，此時(shí)停止投料，反應(yīng)1小時(shí)后，停止攪拌，靜置2小時(shí)，待充分沉淀分層后，進(jìn)行固液分離，其分離水再經(jīng)沉淀池用泵打入三級(jí)反應(yīng)罐，按比例加入CaCI2進(jìn)行反應(yīng)，調(diào)整PH值為7，含氟量達(dá)到10mg/L以下，經(jīng)沉淀分離后排出。
全文摘要
本發(fā)明氟化鋁工業(yè)廢水的處理、利用及其配制方法，其組分為含氟廢水、碳酸納、氧化鈣、氯化鈣，其配制方法是將氟化鋁工業(yè)廢水在常溫常壓下加碳酸鈉生產(chǎn)冰晶石產(chǎn)品，吸收廢水中的氟，然后再將冰晶石廢水加氧化鈣，氯化鈣產(chǎn)生氟化鈣進(jìn)一步吸收廢水中的氟，使工業(yè)含氟廢水的含氟量和酸堿度達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)。
文檔編號(hào)C02F9/04GK101195511SQ20071016853
公開日2008年6月11日 申請(qǐng)日期2007年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月30日
發(fā)明者彭曉滿, 王永進(jìn), 郭忠誠 申請(qǐng)人:王永進(jìn);郭忠誠;彭曉滿