CN106379925A - 一种利用废含氟硝酸制备硝酸、氟化钙和氟硅酸钾的方法 - Google Patents

一种利用废含氟硝酸制备硝酸、氟化钙和氟硅酸钾的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种利用废含氟硝酸制备硝酸、氟化钙和氟硅酸钾的方法，将废含氟硝酸经过固氟沉降、絮凝压滤分离、蒸馏、结晶工艺，从废含氟硝酸中提取制备硝酸、氟化钙和氟硅酸钾。本发明处理工艺操作相对简单，工艺中的原料可以回收循环利用，同时减少了三废的排放，并有较好的经济收益。

Description

一种利用废含氟硝酸制备硝酸、氟化钙和氟硅酸钾的方法
技术领域
本发明涉及废水回收处理技术领域，尤其是涉及一种利用废含氟硝酸制备硝酸、氟化钙和氟硅酸钾的方法。
背景技术
如今，在光伏太阳能电池以及半导体晶圆的生产中产生大量含氟和硝酸的混合废酸，其中氟浓度为200ppm～2000ppm，硝酸溶度为10％～30％不等。废水中的主要危害是氟离子和总氮，而硝酸我们可以通过减压蒸馏进行浓缩回收。目前的处理方法一般都是将这种液体进行中和，用石灰与氟形成氟化钙沉淀，液体进入生化池进行除氮，这是对氟和硝酸的一种资源浪费。目前没有一种可以做到回收氟同时回收硝酸，达到资源的回收和废水的处理，因此设计一种针对含氟和硝酸的混合废水分别回收氟和硝酸的方法是非常必要的。
发明内容
针对现有技术存在的上述问题，本申请人提供了一种利用废含氟硝酸制备硝酸、氟化钙和氟硅酸钾的方法。本发明处理工艺操作相对简单，工艺中的原料可以回收循环利用，同时减少了三废的排放，并有较好的经济收益。
本发明的技术方案如下：
一种利用废含氟硝酸制备硝酸、氟化钙和氟硅酸钾的方法，包括以下步骤：
(1)在废含氟硝酸中加入质量为含废含氟硝酸中氟离子的质量3～5倍的除氟颗粒并搅拌40～80min，搅拌结束后静置15～30min，而后滴加硝酸钾溶液固氟，此过程全程保持恒温70～90℃；
(2)在步骤(1)中得到的固液混合体中按照絮凝剂与废含氟硝酸的质量比1:980～1150添加絮凝剂，絮凝沉降，静置30～60min后压滤固液分离；
(3)步骤(2)中分离出的固体为固氟得到的氟化钙和氟铝酸钠混合物；
(4)将步骤(3)中的氟化钙和氟铝酸钠用氟化氢溶解，固体得到氟化钙，液体加入氢氧化钾结晶得到氟硅酸钾；
(5)将步骤(2)中分离出的液体进行减压蒸馏，蒸出的馏分为纯净的硝酸，母液循环使用。
步骤(1)中，所述除氟颗粒为二氧化硅、高岭土、石榴石的一种或几种的混合物。
步骤(1)中，滴加的硝酸钾溶液的浓度为65～75wt％，其质量为氟含量的5～7倍；滴加硝酸钾溶液的速度为每分钟滴加硝酸钾溶液总体积的1/100～5/100。
步骤(2)中，所述絮凝剂为0.1～1wt％的聚丙烯酰胺絮凝剂。
步骤(2)中，固液分离的方法采用压滤配合膜分离技术或者高速离心的方法。
步骤(4)中，氟化氢的质量为固体氟含量的2倍。步骤(4)中，氢氧化钾的使用量为将液体调到pH＝7～8。步骤(4)中，氟硅酸钾的结晶温度为0～5℃。所述步骤(4)中制得的氟化钙纯度为98％，更优选的，纯度达到99％以上。
步骤(5)中，减压蒸馏的压力为0.05～0.09Mpa，温度为110～130℃。
本发明有益的技术效果在于：
目前市场上对于光伏及半导体领域产生的含氟废硝酸的处理一般采用中和的方式，并不进行有用物质的回收。这是因为中和处理的工艺简单、成本低廉，但是造成了浪费。本申请人经过大量实验，设计出的本发明方法的运行成本与中和工艺接近、操作方法也跟中和工艺类似，工艺条件容易控制，在确定的最优的工艺参数下，得到的硝酸、氟化钙和氟硅酸钾可以达到很高的纯度，并且处理过程中的所有产出物都可以回用或是回收再利用。这就为将对含氟废硝酸进行回收利用的思路进行了优化，便于推广，从而能够节约能源，绿化环境。
附图说明
图1为本发明从废含氟硝酸回收硝酸、氟化钙和氟硅酸钾的工艺流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图1和实施例，对本发明进行具体描述。
实施例1
取某太阳能电池生产厂家生产线的废含氟硝酸200ml，在含氟硝酸中加入除氟颗粒二氧化硅5g、高岭土3g、石榴石5g并搅拌30分钟，搅拌结束后静置15分钟，而后滴加70wt％硝酸钾溶液30ml固氟(滴加速度为每分钟0.3ml)，此过程全程保持85℃。得到的固液混合体投入絮凝剂(0.5wt％的聚丙烯酰胺溶液)1ml并充分搅拌，絮凝沉降，静置50分钟后压滤ro膜固液分离，液体在0.05Mpa，130℃下进行减压蒸馏，得到纯净的硝酸，蒸馏的母液收集回用。将分离出的固体离心后加入40ml氢氟酸溶解，得到的固体为氟化钙，液体加入27g氢氧化钾调节PH到7.5，而后在3℃下结晶得到氟硅酸钾。
实施例2
取某太阳能电池生产厂家生产线的废含氟硝酸150ml，在含氟硝酸中加入除氟颗粒二氧化硅6g、高岭土4g并搅拌30分钟，搅拌结束后静置20分钟，而后滴加65wt％硝酸钾溶液20ml固氟(滴加速度为每分钟1ml)，此过程全程保持80℃。得到的固液混合体投入絮凝剂(0.1wt％的聚丙烯酰胺溶液)0.5ml并充分搅拌，絮凝沉降，静置30分钟后压滤并采用离心固液分离，液体在0.07Mpa，120℃下进行减压蒸馏，得到纯净的硝酸，蒸馏的母液收集回用。将分离出的固体离心后加入45ml氢氟酸溶解，得到的固体为氟化钙，液体加入25g氢氧化钾调节PH到7，而后在0℃下结晶得到氟硅酸钾。
实施例3
取某太阳能电池生产厂家生产线的废含氟硝酸400ml，在含氟硝酸中加入除氟颗粒二氧化硅11g、石榴石9g并搅拌60分钟，搅拌结束后静置30分钟，而后滴加75wt％硝酸钾溶液57ml固氟(滴加速度为每分钟1.5ml)，此过程全程保持80℃。得到的固液混合体投入絮凝剂(1wt％的聚丙烯酰胺溶液)1.5ml并充分搅拌，絮凝沉降，静置40分钟后压滤并采用离心固液分离，液体在0.09Mpa，110℃下进行减压蒸馏，得到纯净的硝酸，蒸馏的母液收集回用。将分离出的固体离心后加入50ml氢氟酸溶解，得到的固体为氟化钙，液体加入21g氢氧化钾调节PH到8，而后结晶在5℃下结晶得到氟硅酸钾。
实施例1～3中制得的氟化钙纯度分别为99.1％、98.3％、99.3％；硝酸的浓度分别为：31％、25％、35％；氟硅酸钾的纯度分别为：96.6％、98％、97.5％。三种物质的回收率都在95％以上。

Claims (9)

1.一种利用废含氟硝酸制备硝酸、氟化钙和氟硅酸钾的方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)在废含氟硝酸中加入质量为含废含氟硝酸中氟离子的质量3～5倍的除氟颗粒并搅拌40～80min，搅拌结束后静置15～30min，而后滴加硝酸钾溶液固氟，此过程全程保持恒温70～90℃；
(2)在步骤(1)中得到的固液混合体中按照絮凝剂与废含氟硝酸的质量比1:980～1150添加絮凝剂，絮凝沉降，静置30～60min后压滤固液分离；
(3)步骤(2)中分离出的固体为固氟得到的氟化钙和氟铝酸钠混合物；
(4)将步骤(3)中的氟化钙和氟铝酸钠用氟化氢溶解，固体得到氟化钙，液体加入氢氧化钾结晶得到氟硅酸钾；
(5)将步骤(2)中分离出的液体进行减压蒸馏，蒸出的馏分为纯净的硝酸，母液循环使用。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(1)中，所述除氟颗粒为二氧化硅、高岭土、石榴石的一种或几种的混合物。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(1)中，滴加的硝酸钾溶液的浓度为65～75wt％，其质量为氟含量的5～7倍；滴加硝酸钾溶液的速度为每分钟滴加硝酸钾溶液总体积的1/100～5/100。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(2)中，所述絮凝剂为0.1～1wt％的聚丙烯酰胺絮凝剂。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(2)中，固液分离的方法采用压滤配合膜分离技术或者高速离心的方法。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(4)中，氟化氢的质量为固体氟含量的2倍。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(4)中，氢氧化钾的使用量为将液体调到pH＝7～8。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(4)中，氟硅酸钾的结晶温度为0～5℃。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(5)中，减压蒸馏的压力为0.05～0.09Mpa，温度为110～130℃。
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107200312A (zh) * 2017-06-28 2017-09-26 盛隆资源再生（无锡）有限公司 一种利用废含氟硝酸制备硝酸、氟硼酸钾和硝酸钾的方法
CN107338359A (zh) * 2017-07-13 2017-11-10 盛隆资源再生（无锡）有限公司 一种含金、铜、镍的废硝酸中重金属的分类回收方法
CN109761255A (zh) * 2019-03-22 2019-05-17 盛隆资源再生（无锡）有限公司 一种利用含氟硝酸废液制备冰晶石、硝酸和硫酸钠的方法
CN110589867A (zh) * 2019-09-10 2019-12-20 湖北祥云(集团)化工股份有限公司 一种磷矿伴生氟资源制备氟化钙的方法
CN111573640A (zh) * 2020-04-29 2020-08-25 南京理工大学 一种含氟稀硝酸废液回收生产高纯硝酸的方法及系统
CN111620306A (zh) * 2020-05-29 2020-09-04 盛隆资源再生（无锡）有限公司 一种混酸分离回收处理方法
CN112079340A (zh) * 2020-09-07 2020-12-15 盛隆资源再生（无锡）有限公司 一种含氟硝酸回收利用的方法
CN112357926A (zh) * 2020-11-03 2021-02-12 陕西中环信环保科技有限公司 利用含氟硝酸蚀刻液制备氟硅酸钾和硝酸的装置及方法
CN113480069A (zh) * 2021-01-19 2021-10-08 江苏电科环保有限公司 一种含氟和硝酸废水的回收处理方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN205011544U (zh) * 2015-08-24 2016-02-03 无锡中天固废处置有限公司 一种分别回收含氟废硝酸中氟和硝酸的处理装置
CN105712542A (zh) * 2016-04-22 2016-06-29 天津特立环保科技有限公司 用于光伏、半导体行业氢氟酸废水回用处理装置及其工艺

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN205011544U (zh) * 2015-08-24 2016-02-03 无锡中天固废处置有限公司 一种分别回收含氟废硝酸中氟和硝酸的处理装置
CN105712542A (zh) * 2016-04-22 2016-06-29 天津特立环保科技有限公司 用于光伏、半导体行业氢氟酸废水回用处理装置及其工艺

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107200312A (zh) * 2017-06-28 2017-09-26 盛隆资源再生（无锡）有限公司 一种利用废含氟硝酸制备硝酸、氟硼酸钾和硝酸钾的方法
CN107338359A (zh) * 2017-07-13 2017-11-10 盛隆资源再生（无锡）有限公司 一种含金、铜、镍的废硝酸中重金属的分类回收方法
CN109761255A (zh) * 2019-03-22 2019-05-17 盛隆资源再生（无锡）有限公司 一种利用含氟硝酸废液制备冰晶石、硝酸和硫酸钠的方法
CN110589867A (zh) * 2019-09-10 2019-12-20 湖北祥云(集团)化工股份有限公司 一种磷矿伴生氟资源制备氟化钙的方法
CN111573640A (zh) * 2020-04-29 2020-08-25 南京理工大学 一种含氟稀硝酸废液回收生产高纯硝酸的方法及系统
CN111573640B (zh) * 2020-04-29 2022-11-25 南京理工大学 一种含氟稀硝酸废液回收生产高纯硝酸的方法及系统
CN111620306A (zh) * 2020-05-29 2020-09-04 盛隆资源再生（无锡）有限公司 一种混酸分离回收处理方法
CN112079340A (zh) * 2020-09-07 2020-12-15 盛隆资源再生（无锡）有限公司 一种含氟硝酸回收利用的方法
CN112357926A (zh) * 2020-11-03 2021-02-12 陕西中环信环保科技有限公司 利用含氟硝酸蚀刻液制备氟硅酸钾和硝酸的装置及方法
CN113480069A (zh) * 2021-01-19 2021-10-08 江苏电科环保有限公司 一种含氟和硝酸废水的回收处理方法

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