本發(fā)明涉及含氟污泥處理，具體涉及一種含氟污泥的處理方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、近年來(lái)，我國(guó)大力扶持新能源產(chǎn)業(yè)，信息技術(shù)快速發(fā)展，光伏光電行業(yè)發(fā)展迅猛，市場(chǎng)份額占全球50%以上。光伏光電產(chǎn)業(yè)在清洗和蝕刻光伏玻璃、硅片的過(guò)程中，會(huì)使用大量的氫氟酸腐蝕硅材料，從而排出含氟廢水。目前針對(duì)含氟光伏廢水普遍采用化學(xué)/混凝沉淀、浮選、吸附等方法處理，處理后會(huì)產(chǎn)生大量含氟污泥，含氟污泥的主要成分為caf2、sio2、caso4、ca(oh)2、沉淀劑和絮凝劑等，造成了后續(xù)處理難的問(wèn)題。

2、含氟污泥的傳統(tǒng)處置方式是直接填埋處理，其優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單、方便，缺點(diǎn)是資源浪費(fèi)、占用土地，而且隨著填埋時(shí)間的延長(zhǎng)，氟離子會(huì)浸出到環(huán)境中造成氟污染，同時(shí)也浪費(fèi)了寶貴的氟資源。

3、含氟污泥的主要成分是caf2，將其合理處置并實(shí)現(xiàn)高效轉(zhuǎn)化，既可以消除含氟污泥的潛在污染，又可以為不可再生的螢石資源找到一種替代品。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種含氟污泥的處理方法，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)含氟污泥的資源化利用。

2、本發(fā)明還提供用于執(zhí)行上述處理方法的系統(tǒng)，各反應(yīng)器合理銜接，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)含氟污泥的處理。

3、本發(fā)明第一方面提供一種含氟污泥的處理方法，其中，包括如下步驟：

4、1）將所述含氟污泥、碳酸鹽溶液和分散劑混合進(jìn)行除雜處理，當(dāng)ph值為7~7.5時(shí)，得到除雜含氟污泥；

5、2）使所述除雜含氟污泥與氫氟酸溶液進(jìn)行第一酸化處理，得到氟化鈣粗品；

6、3）使所述氟化鈣粗品與硫酸進(jìn)行第二酸化處理，得到hf粗品和硫酸鈣；所述硫酸包括98%硫酸和20%發(fā)煙硫酸；

7、4）利用氟氣對(duì)所述hf粗品進(jìn)行氧化處理后，得到氣相產(chǎn)物；

8、5）對(duì)所述氣相產(chǎn)物進(jìn)行精餾處理，得到精制hf和輕雜氣相。

9、如上所述的方法，其中，所述步驟5）之前，還包括：

10、對(duì)所述氣相產(chǎn)物進(jìn)行第一冷凝處理，得到冷凝液產(chǎn)物；

11、使部分所述冷凝液產(chǎn)物返回參與所述氧化處理，使剩余部分所述冷凝液產(chǎn)物進(jìn)行所述精制處理；

12、返回參與所述氧化處理的冷凝液產(chǎn)物與進(jìn)行所述精制處理的冷凝液產(chǎn)物的體積比為3~7。

13、如上所述的方法，其中，所述第二酸化處理包括：

14、對(duì)所述氟化鈣粗品進(jìn)行預(yù)處理，再與硫酸混合，得到固液混合物；

15、對(duì)所述固液混合物進(jìn)行酸化前處理，得到酸化氣相產(chǎn)物和酸化固液混合物；

16、對(duì)所述酸化固液混合物依次進(jìn)行酸化中處理和酸化后處理，得到第一hf粗品；

17、對(duì)所述酸化氣相產(chǎn)物進(jìn)行分餾處理，得到第二hf粗品和酸性重組分；

18、其中，步驟4）所述hf粗品包括第一hf粗品和第二hf粗品；

19、所述預(yù)處理的溫度為150~200℃，所述與硫酸混合的溫度為50~60℃，所述酸化前處理的溫度為80~120℃，所述酸化中處理的溫度為180~300℃，所述酸化后處理溫度為150~200℃。

20、如上所述的方法，其中，對(duì)所述酸性重組分進(jìn)行純化處理后，使純化產(chǎn)物作為所述氫氟酸溶液參與所述第一酸化處理；

21、和/或；對(duì)步驟5）所述輕雜氣相進(jìn)行第二冷凝處理，得到液相產(chǎn)物和氣相雜質(zhì)；

22、使所述液相雜質(zhì)返回參與所述精餾處理；所述液相產(chǎn)物和氣相雜質(zhì)的體積比為2~5；

23、利用吸收劑對(duì)所述氣相雜質(zhì)進(jìn)行吸收處理，得到副產(chǎn)物氟硅酸鈣和硫酸鈣。

24、如上所述的方法，其中，步驟1）所述除雜處理的溫度為40~60℃；

25、和/或，步驟1）中所述碳酸鹽溶液包括na2co3溶液、k2co3溶液中的至少一種；

26、和/或，步驟1）中分散劑包括聚乙二醇、聚山梨酯中的至少一種；

27、和/或，步驟）2所述第一酸化處理的溫度為20~35℃；

28、和/或，步驟）3所述98%硫酸與20%發(fā)煙硫酸的體積之比為1.5~2；

29、和/或，步驟）3所述氟化鈣粗品與酸性溶劑的質(zhì)量之比為1~1.4；

30、和/或，步驟）4所述氧化處理的溫度為20~35℃；

31、和/或，第一冷凝處理的溫度為15~25℃；

32、和/或，第二冷凝處理的溫度為10~15℃。

33、本發(fā)明第二方面提供一種用于執(zhí)行上述方法的系統(tǒng)，其中，包括堿化反應(yīng)器、第一酸化反應(yīng)器、第二酸化反應(yīng)器、氧化塔和精餾塔；

34、堿化反應(yīng)器的出口和第一酸化反應(yīng)器的入口連通，第一酸化反應(yīng)器的出口和第二酸化反應(yīng)器的入口連通，第二酸化反應(yīng)器的氣相出口與所述氧化塔的氣體入口連通，所述氧化塔的氣相出口和所述精餾塔的入口連通。

35、如上所述的系統(tǒng)，其中，還包括第一冷凝器，所述氧化塔和精餾塔通過(guò)第一冷凝器連通；

36、其中，所述氧化塔的氣相出口位于所述氧化塔的上方，所述第一冷凝器的氣相出口與所述精餾塔的入口連通，所述第一冷凝器的液相出口與所述氧化塔的上方入口連通。

37、如上所述的系統(tǒng)，其中，所述第二酸化反應(yīng)器包括相互連通的預(yù)反應(yīng)器和回轉(zhuǎn)反應(yīng)爐，所述預(yù)反應(yīng)器和回轉(zhuǎn)反應(yīng)爐可拆卸連接，所述第一酸化反應(yīng)器的出口和所述預(yù)反應(yīng)器的入口連通，所述回轉(zhuǎn)反應(yīng)爐的氣相出口與所述氧化塔的入口連通；

38、所述預(yù)反應(yīng)器的轉(zhuǎn)動(dòng)軸上設(shè)置刮料件，且所述刮料件和所述預(yù)反應(yīng)器的旋轉(zhuǎn)方向相反；

39、所述回轉(zhuǎn)反應(yīng)爐的轉(zhuǎn)動(dòng)軸上設(shè)置返渣筒，且所述返渣筒和所述回轉(zhuǎn)反應(yīng)爐的旋轉(zhuǎn)方向相反，且所述回轉(zhuǎn)反應(yīng)爐的內(nèi)壁上設(shè)置有朝向所述預(yù)反應(yīng)器的入口相反方向彎曲的揚(yáng)料件和擋料件；

40、所述回轉(zhuǎn)反應(yīng)爐在爐頭和爐尾分別設(shè)置電加熱裝置；

41、和/或，還包括分餾塔，所述預(yù)反應(yīng)器的氣相出口與分餾塔的入口連通，所述分餾塔的氣相出口與所述氧化塔的入口連通。

42、如上所述的系統(tǒng)，其中，還包括蒸餾器，所述分餾塔的液相出口與蒸餾器的入口連通，蒸餾器的氣相出口與所述第一酸化反應(yīng)器的入口連通。

43、如上所述的系統(tǒng)，其中，還包括第二冷凝器，所述精餾塔的精餾產(chǎn)物出口與所述第二冷凝器的入口連通，所述第二冷凝器的液相產(chǎn)物出口與精餾塔的入口連通，所述第二冷凝器的氣相產(chǎn)物出口與氣相雜質(zhì)處理裝置連通；

44、和/或，所述氧化塔底部設(shè)置再沸盤(pán)，所述再沸盤(pán)位于所述氧化塔的氣體入口的下方；

45、和/或，所述氧化塔在底部設(shè)置入氣口和氣體分布器，所述氧化塔在頂部設(shè)置入液口和液體分布器，在所述氣體分布器和液體分布器之間設(shè)置填料層；

46、和/或，所述精餾塔底部設(shè)置儲(chǔ)液槽，所述儲(chǔ)液槽的溫度為18~30℃。

47、本發(fā)明以光伏光電行業(yè)中的含氟污泥廢棄物為原料，經(jīng)對(duì)含氟污泥處理后，可高效將氟化鈣轉(zhuǎn)化為hf產(chǎn)品。

技術(shù)特征：

1.一種含氟污泥的處理方法，其特征在于，包括如下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟5）之前，還包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第二酸化處理包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，對(duì)所述酸性重組分進(jìn)行純化處理后，使純化產(chǎn)物作為所述氫氟酸溶液參與所述第一酸化處理；

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，步驟1）所述除雜處理的溫度為40~60℃；

6.一種用于執(zhí)行權(quán)利要求1~5任一項(xiàng)所述方法的系統(tǒng)，其特征在于，包括堿化反應(yīng)器、第一酸化反應(yīng)器、第二酸化反應(yīng)器、氧化塔和精餾塔；

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括第一冷凝器，所述氧化塔和精餾塔通過(guò)第一冷凝器連通；

8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第二酸化反應(yīng)器包括相互連通的預(yù)反應(yīng)器和回轉(zhuǎn)反應(yīng)爐，所述預(yù)反應(yīng)器和回轉(zhuǎn)反應(yīng)爐可拆卸連接，所述第一酸化反應(yīng)器的出口和所述預(yù)反應(yīng)器的入口連通，所述回轉(zhuǎn)反應(yīng)爐的氣相出口與所述氧化塔的入口連通；

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括蒸餾器，所述分餾塔的液相出口與蒸餾器的入口連通，蒸餾器的氣相出口與所述第一酸化反應(yīng)器的入口連通。

10.根據(jù)權(quán)利要求6或7或9所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括第二冷凝器，所述精餾塔的精餾產(chǎn)物出口與所述第二冷凝器的入口連通，所述第二冷凝器的液相產(chǎn)物出口與精餾塔的入口連通，所述第二冷凝器的氣相產(chǎn)物出口與氣相雜質(zhì)處理裝置連通；

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種含氟污泥的處理方法及系統(tǒng)，屬于含氟污泥處理技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明的含氟污泥的處理方法，以光伏光電行業(yè)中的含氟污泥廢棄物為原料，經(jīng)過(guò)除雜處理和第一酸化處理對(duì)含氟污泥中的氟化鈣和鈣鹽進(jìn)行提取和分離，經(jīng)第二酸化處理將氟化鈣轉(zhuǎn)化為粗品HF，利用氧化處理和精餾處理對(duì)粗品HF除雜，高收率得到HF液體，實(shí)現(xiàn)對(duì)含氟污泥資源化利用。

技術(shù)研發(fā)人員：陸慧鋒,徐平,魯蘭帥,戴佳亮,陳彥安,柴高
受保護(hù)的技術(shù)使用者：浙江沃樂(lè)科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/9/9