CN100551847C - 氟化铝工业含氟废水的处理、利用及其配制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明氟化铝工业废水的处理、利用及其配制方法，其组分为：含氟废水、碳酸纳、氧化钙、氯化钙，其配制方法是将氟化铝工业废水在常温常压下加碳酸钠生产冰晶石产品，吸收废水中的氟，然后再将冰晶石废水加氧化钙，氯化钙产生氟化钙进一步吸收废水中的氟，使工业含氟废水的含氟量和酸碱度达到国家排放标准。
Description
技术领域：
本发明涉及无机化学领域，特别是用于氟硅酸法生产氟化铝的工业含氟废水的处理、利用及其配制方法。
背景技术：
以氟硅酸生产氟化铝是我国上世纪八十年代末期兴起的一项新型产业，所排废水含氟量和PH值分别在4000～8500mg/L和1.6～3之间，解决该工业废水处理问题一直是该行业研究的课题。已知的氟硅酸法生产氟化铝后的工业废水处理，所采用的石灰综合沉淀法，其成本高且不易分离，外排水含氟量达不到国家排放标准，也造成了氟原料的浪费和流失。已有的以氢氟酸干法生产氟化铝的企业采用纯碱(Na2CO3)或氢氧化钠(NaOH)与加温后的含氟废水进行中和反应生成冰晶石(Na3AIF6)沉淀，其投资大、消耗高，且环境污染严重，工艺不易掌握，所处理的废水含氟量也达不到国家排放要求。
对于上述以氟硅酸法生产氟化铝后的工业废水，在处理排放上不能达标缺陷一直没有良好的技术方案解决。
发明内容：
本发明的目的，是对以氟硅酸法生产氟化铝的工业废水处理，提供一种氟化铝工业含氟废水的处理、利用及其配制方法，它以简易的化学药品配制方法和工艺技术获得产品冰晶石，回收氟原料，并使该工业废水氟(F)含量降至10mg/L以下，PH值达6～9，从而达到废水达标排放目的。其原料易得，工艺简易，投资小，还可获得可观的经济效益。
为了实现本发明目的，发明人对氟化铝工业含氟废水处理进行了长期的分析、试验，在常温下，采用三级中和反应处理工艺，获得成功。
第一级反应：利用废水中所残存的氟化铝AIF3和氢氟酸HF成份，以纯碱NaCO3或烧碱NaOH与之反应生成冰晶石Na3AIF6而沉淀，其沉淀物经分离后作冰晶石产品销售，其废水PH值调至5～6，氟含量达到1000mg/L以下。其主要化学反应式为：
2AIF3+6HF+3Na2CO3→2Na3AIF6+3CO2+3H2O
3HF+AIF3+3NaOH→Na3AIF6+3H2O
第二级反应：以石灰CaO回收剩余氟F，以生成氟化钙CaF2沉淀，沉淀物经分离后作副产品，其废水PH值调至7～9，氟含量达到10mg/L以下，其主要化学反应式为：
2HF+CaO→CaF2+2H2O
第三级反应：以少量氯化钙CaCI2回收废水中的残留氟F，并调整PH值至6～8，废水氟含量降至5mg/L以下，其主要化学反应式为：
2HF+CaCI2→CaF2+2HCI
本发明一至三级反应的原料组分分别为(重量分)：
第一级反应：氟化铝工业含氟废水 10～15
碳酸纳或烧碱 0.15～0.5
第二级反应：第一级反应处理后废水 10～15
氧化钙或氢氧化钙 0.05～0.15
第三级反应：第二级反应处理后废水 10～15
氯化钙 0.001～0.005
附图说明：
图1为本发明氟化铝工业含氟废水的处理、利用及其配制方法工艺流程图。
具体实施方式：
以下对本发明的具体实施方式作进一步的详细描述，但本发明不局限于以下的实施例。
实施例1：
原料配比：
第一级反应：氟化铝工业废水 10
碳酸纳(Na2CO3) 0.2
第二级反应：第一级反应处理后工业废水 10
氧化钙(CaO) 0.08
第三级反应：第二级反应处理后工业废水 10
氯化钙 0.001
以氟硅酸法生产氟化铝的母液经分离氟化铝结晶后，其氟化铝工业废水经自然冷却沉淀后，用泵打入一级计量反应罐，启动搅拌机，按比例将碳酸钠Na2CO3缓慢投入反应罐与废水进行中和反应，待PH值达到5.5，当罐内二氧化碳气泡明显减少时停止投料，3～5分钟后，停止搅拌，静置3小时，待结晶析出沉降后，进行固液分离，结晶沉淀物经分离干燥后即得冰晶石产品。其分离水再经沉淀池用泵打入二级反应罐，二级反应罐工业废水经计量后按比例投入氧化钙CaO，启动搅拌机，边搅拌边缓缓投料，调整PH值为8，以钙Ca大量膨胀、形成钙盐为反应终点，此时停止投料，反应1小时后，停止搅拌，静置2小时，待充分沉淀分层后，进行固液分离，其分离水再经沉淀池用泵打入三级反应罐，按比例加入CaCI2进行反应，调整PH值为7，含氟量达到10mg/L以下，经沉淀分离后排出。
经国家轻金属质量检验中心按GB/T4291-1999《天然和人造冰晶石化学分析方法》及湖北省环保检测中心站检测，冰晶石含氟量为53.61％，含铝量为16.79，含钠量为22.63％，符合冰晶石一级品标准；废水含氟量为2.2mg/L，PH值为7，达到国家要求的工业废水排放标准。
Claims (1)
1、氟化铝工业含氟废水的处理、利用及其配制方法，其特别组分为(重量份)：
第一级反应：氟化铝工业废水 10
碳酸钠(Na2CO3) 0.2
第二级反应：第一级反应处理后工业废水 10
氧化钙(CaO) 0.08
第三级反应：第二级反应处理后工业废水 10
氯化钙 0.001
其特别配制方法，以氟硅酸法生产氟化铝的母液经分离氟化铝结晶后，其氟化铝工业废水经自然冷却沉淀，用泵打入一级计量反应罐，启动搅拌机，按比例将碳酸钠Na2CO3缓慢投入一级计量反应罐与废水进行中和反应，待pH值达到5.5，当一级计量反应罐内二氧化碳气泡明显减少时停止投料，3～5分钟后，停止搅拌，静置3小时，待结晶析出沉降后，进行固液分离，结晶沉淀物经分离干燥后即得冰晶石产品；其分离水再经沉淀池用泵打入二级反应罐，二级反应罐工业废水经计量后按比例投入氧化钙CaO，启动搅拌机，边搅拌边缓缓投料，调整pH值为8，以钙Ca大量膨胀、形成钙盐为反应终点，此时停止投料，反应1小时后，停止搅拌，静置2小时，待充分沉淀分层后，进行固液分离，其分离水再经沉淀池用泵打入三级反应罐，按比例加入氯化钙(CaCl2)进行反应，调整pH值为7，含氟量达到10mg/L以下，经沉淀分离后排出。
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| 阜新市含氟废水处理方法的实验探讨. 鲁艳玲等.有机氟工业，第1期. 2006 |
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