CN108602096A - 处理含氟化合物的固体废物的方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种含氟化合物的固体废物的处理及其多种应用。处理含氟化合物的固体废物的方法包括：提供并混合(i)含氟化合物的固体废物以及(ii)固体氢氧化钙，以形成两者的一混合物；在一化学还原(非氧化)环境中加热所述混合物，以形成包含固体氟化钙的一加热产物；以及处理或/及加工所述加热产物，以形成一无害的安全一次性材料。一种固体废物处理系统，包括：一固体废物输入单元；一固体氢氧化钙供应单元；一混合单元；一加热单元；以及一产物处理/产物加工单元。本发明适用于大规模商业处理，或涉及、制造含氟化合物的产品和材料，在其处理期间产生大量含氟化合物的固体废物，因此需要处理或/及加工和处置这些固体废物。
Description
相关申请
本申请主张根据美国专利法35USC第119(e)条于2015年11月30日申请的美国专利临时申请案申请号为62/260,798，发明名称为含氟化合物的固体废物的处理及其多种应用的优先权，其公开内容引入本文作为参考。
技术领域
本发明在其部分实施例中，是有关于一种含氟化合物的固体废物的处理及其多种应用。在本发明部分实施例中，例如适用于大规模商业处理，或涉及、制造含氟化合物的产品和材料，在其处理期间产生大量含氟化合物的固体废物，因此需要处理或/及加工和处置这些固体废物。
背景技术
含氟化合物(即含有氟的化合物或氟化化合物)的固体废物是由于制造无数种不同类型和种类的材料和产品而产生的，这些材料和产品包含在许多领域中或与之相关，并且在商业上使用和应用于各种各式的行业。
在大规模商业处理中涉及具有含氟化合物(含有氟的化合物或氟化化合物)的制造材料和产品时，会产生大量固体形式的废物，其在经过特殊处理或/及加工后(例如为了中和或/及稳定含氟化合物的潜在危险)，通常需要在垃圾填埋场处理。这种大规模的商业处理可能有几个因素，其中包括，例如，涉及或关于资源(劳动力、设备、材料)利用、技术和安全考虑以及成本，所有这些都与特殊处理或/及固体废物的处理、以及固体废物的填埋处理有关联。这些因素有助于整体资源利用，技术发展和安全性考虑以及与制造含氟化合物的材料和产品相关的成本。
目前需要改进整体资源利用，技术发展和安全性考虑，或/及降低与制造含氟化合物的材料和产品相关的成本。例如，通过开发和实施用于处理含氟化合物的固体废物的新的和改进的技术，可以至少部分地解决和实现这种需要。
发明内容
本发明在其部分实施例中，是有关于一种含氟化合物的固体废物的处理及其多种应用。在本发明部分实施例中，例如适用于大规模商业处理，或涉及、制造含氟化合物(含有氟的化合物或氟化化合物)的产品和材料，在其处理期间产生大量含氟化合物的固体废物，因此需要处理或/及加工和处置这些固体废物。
根据本发明一些实施例的一目的，提供了一种处理含氟化合物的固体废物的方法，所述方法包括步骤：提供含所述氟化合物的所述固体废物；提供固体氢氧化钙的一供应；混合所述固体废物和所述固体氢氧化钙，从而形成两者的一混合物；在一化学还原(非氧化)环境中加热所述混合物，以形成包含固体氟化钙的一加热产物；以及处理或/及加工所述加热产物，以形成一无害的安全一次性材料。
根据本发明的一些实施例，所述方法更包括：提供一定量的所述固体氢氧化钙，所述定量对应于包含在所提供的所述固体废物的所述含氟化合物中的氟所含有的化学计量当量。
根据本发明的一些实施例，所述混合的步骤以一方式进行，以便使得由所述混合形成的所述混合物呈一粒状或/及粉末的形式。
根据本发明的一些实施例，所述加热的步骤在约400℃和约800℃之间的一操作温度的范围内进行。根据本发明的一些实施例，所述加热的步骤在一操作压力下进行，所述操作压力为在约0.1大气压[76.0毫米汞柱]和约2大气压[1520毫米汞柱]的范围内。根据本发明的一些实施例，所述加热的步骤包括：去除由所述加热形成的气体。
根据本发明的一些实施例，：所述加热的步骤包括：从所述加热的开始到结束，强制转移和移动所述加热的混合物以及由所述加热的混合物形成的所述加热产物。根据本发明的一些实施例，所述强制转移和移动是通过使用一强制物质转移装置执行。根据本发明的一些实施例，所述强制物质转移装置包括：一个或多个可控制的可旋转部件，被配置和操作为以一操作速度或一旋转速率在约每分钟1圈(rpm)到约每分钟30圈(rpm)之间的范围内可控制地旋转。
根据本发明的一些实施例，所述加热的步骤在一化学反应停留时间内进行，所述化学反应停留时间为在约20分钟(min)至约60分钟(min)的一范围内。
根据本发明的一些实施例，所述处理或/及加工的步骤包括：降低所收集的(热的)所述加热产物的温度，所述加热产物包括固体氟化钙。
根据本发明的一些实施例，所述方法更包括：处理所述无害的安全一次性材料。
根据本发明的一些实施例，所述方法更包括：通过一流程控制/数据信息处理单元，控制所述提供所述固体废物的步骤、所述提供所述固体氢氧化钙的供应的步骤、所述混合的步骤和所述加热的步骤的操作以及相关的数据信息的处理。根据本发明的一些实施例，所述方法更包括：控制所述处理或/及加工所述加热产物的步骤的操作以及相关的数据信息的处理。
根据本发明一些实施例的一目的，提供了一种处理具有含氟化合物的固体废物的系统，所述系统包括：一固体废物输入单元，用于接收和容纳所述固体废物；一固体氢氧化钙供应单元，用于向所述固体废物供应固体氢氧化钙；一混合单元，可操作地连接到所述固体废物输入单元和所述固体氢氧化钙供应单元，用于混合所述固体废物和所述固体氢氧化钙，并且形成所述固体废物和所述固体氢氧化钙的一混合物；一加热单元，可操作地连接到所述混合单元，用于在一化学还原(非氧化)环境中加热所述混合物，并且形成包含固体氟化钙的一加热产物；以及一产物处理/产物加工单元，可操作地连接到所述加热单元，用于处理或/及加工所述加热产物，并且形成一无害的安全一次性材料。
根据本发明的一些实施例，所述固体氢氧化钙供应单元配置用于提供一定量的所述固体氢氧化钙，所述定量对应于包含在所提供的所述固体废物的所述含氟化合物中的氟所含有的化学计量当量。
根据本发明的一些实施例，所述混合单元包括一混合装置，配置用于混合所述固体废物和所述固体氢氧化钙，使形成的所述混合物呈一粒状或/及粉末形式。
根据本发明的一些实施例，所述加热单元配置用于在约400℃和约800℃之间的一操作温度的范围内加热所述混合物。根据本发明的一些实施例，所述加热单元配置用于在一操作压力下加热所述混合物，所述操作压力在约0.1大气压[76.0毫米汞柱]和约2大气压[1520毫米汞柱]的一范围内。根据本发明的一些实施例，所述加热单元配置用于去除在加热所述混合物期间所形成的气体。
根据本发明的一些实施例，所述加热单元包括一加热装置，被配置用于通过所述加热装置在所述加热的期间强制转移和移动所述混合物以及由所述混合物形成的所述加热产物。根据本发明的一些实施例，所述加热单元包括一强制物质转移装置，所述强制物质转移装置被配置为通过所述加热装置实现所述强制转移和传送。根据本发明的一些实施例，所述加热装置包括一加热腔室，所述加热腔室设置于所述强制物质转移装置中。
根据本发明的一些实施例，所述强制物质转移装置包括：一可控制的可旋转部件，被配置和操作用以可控制地旋转而作为一可控制的可旋转的螺杆或是类似的可旋转部件的几何配置和操作类型。根据本发明的一些实施例，所述可控制的可旋转部件被配置和操作为以一操作速度或一旋转速率在约每分钟1圈(rpm)到约每分钟30圈(rpm)之间的范围内可控制地旋转。
根据本发明的一些实施例，所述加热单元被配置为在一化学反应停留时间内加热所述混合物，所述化学反应停留时间为在约20分钟(min)至约60分钟(min)的一范围内。
根据本发明的一些实施例，所述系统更包括：一流程控制/数据信息处理单元，可操作地连接到所述固体废物输入单元、所述固体氢氧化钙供应单元、所述混合单元以及所述加热单元，并控制操作和处理相关的数据信息。根据本发明的一些实施例，所述流程控制/数据信息处理单元进一步可操作地连接所述产物处理/产物加工单元，并控制操作，和处理相关的数据信息。
除非另有定义，否则本文使用的所有技术及/或科学术语具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。虽然在本发明实施例的实施或测试中可以使用与本文所述方法和材料类似或等同的方法和材料，下面描述的方法和/或材料为例示性的。如果发生矛盾，专利说明书包括其定义，将受到限制。另外，这些材料、方法和实例仅是说明性的，并非用以限制。
本发明实施例的方法及/或系统的实现可以关于手动地、自动地或者其组合地执行或完成选择的任务。而且，根据本发明方法及/或系统的实施例的实际仪器和设备，可以通过硬件、通过软件、或通过韧体或其组合通过使用操作系统来实现几个选择的任务。
例如，根据本发明的实施例执行选定任务的硬件可以被实现为芯片或电路。作为软件，根据本发明实施例的选定任务可以被实现为由使用任何合适的操作系统的计算器执行的多个软件指令。在本发明例示性实施例中，根据本文描述的方法及/或系统的例示性实施例的一个或多个任务由诸如用于执行多个指令的计算平台的数据处理器执行。可选地，数据处理器包括用于存储指令及/或数据的挥发性内存和/或用于存储指令和/或数据的非挥发性内存，例如磁性硬盘和/或可移动介质。可选地，也提供网络连接。更可选地提供显示器及/或用户输入设备，例如键盘或鼠标。
附图说明
这里仅通过举例的方式参考附加的图式来描述本发明的一些实施例。现在具体参照附图详细说明，强调的是，所示出的细节是作为例示并且出于对本发明实施例的说明性讨论的目的。就这一点而言，对于本领域技术人员而言，利用附图进行的描述对于可以如何实践本发明的实施例是显而易见的。
在附图中：
图1A是根据本发明的一些实施例中用于处理含氟化合物的固体废物的方法的例示性实施例的流程示意图；
图1B是根据本发明的一些实施例中处理或/及加工通过图1A中所示的用于处理含氟化合物的固体废物的方法的例示性实施例形成的加热产物的例示性步骤(程序/流程)的流程示意图；以及
图2是根据本发明的一些实施例中用于处理含氟化合物的固体废物的系统的例示性实施例的示意图(处理流程类型)示意图。
具体实施方式
本发明在其部分实施例中，是有关于一种含氟化合物的固体废物的处理及其多种应用。在本发明部分实施例中，例如适用于大规模商业处理，或涉及、制造含氟化合物(含有氟的化合物或氟化化合物)的产品和材料，在其处理期间产生大量含氟化合物的固体废物，因此需要处理或/及加工和处置这些固体废物。
在大规模商业处理中涉及含氟化合物(含有氟的化合物或氟化化合物)的制造材料和产品时，会产生大量固体形式的废物，其在经过特殊处理或/及加工后(例如为了中和或/及稳定含氟化合物的潜在危险)，通常需要在垃圾填埋场处理。这种大规模的商业处理可能有几个因素，其中包括，例如，涉及或关于资源(劳动力、设备、材料)利用、技术和安全考虑以及成本，所有这些都与特殊处理或/及固体废物的处理、以及固体废物的填埋处理有关联。这些因素有助于整体资源利用，技术发展和安全性考虑以及与制造含氟化合物的材料和产品相关的成本。
本发明的例示性实施例提供了用于处理含氟化合物的固体废物的独特方式(例如涉及混合、加热、化学处理以及控制方法和设备)。本发明的例示性实施例适用于改善整体资源利用，技术和安全性考虑，或/及降低制造含氟化合物的材料和产品相关的总成本。就产生相对少量的额外废物或/及副产物而言，本发明的例示性实施方案是高效能的。本发明的例示性实施方案提供了处理含氟化合物的固体废物的高效且有效降低成本的方法。
步骤或程序、子步骤或子程序、以及设备和材料、系统单元、系统子单元、装置、组件、子组件、机构、结构，组成构件、组件和配置物，以及接口设备、本发明的一些实施例的例示性实施例、替代实施例、特定配置以及其附加和可任选方面、特征或特征的实用程序、附件和材料以及操作和实现可以用参考以下说明性描述和附图。以下说明性描述和附图，通篇始终使用相同的组件符号和术语(即数字、字母、符号)并且代表相同的步骤或流程、结构、组件、组件或/及特征。应当理解的是，本发明不一定限于其对方法步骤或过程的任何特定顺序排序的应用，或者对于设备、装置或/及系统组件的构造和/及设置的特定细节的限制。以下说明性描述。本发明能够具有其他实施例或者能够以各种方式进行或实施。
本发明一些实施例的一目的提供了一种处理含氟化合物的固体废物的方法。
请参照图1A所示，是根据本发明例示性实施例(表示为组件符号100)的流程示意图，其包括处理含氟化合物的固体废物的方法的例示性步骤(程序/流程)。如图1A所示，所述方法的例示性实施例100包括由指定的组件符号(例如104、108、112等)的单独块体(方块)表示的例示性步骤(程序/流程)。这里，处理含氟化合物的固体废物的方法也称为“固体废物处理方法”。
如图1A所示，在一非限制性方式中，在部分实施例中，例如例示性实施例100，所述固体废物处理方法包括以下例示性步骤(程序/流程)。
步骤104中，提供含所述氟化合物的所述固体废物。
步骤108中，提供固体氢氧化钙[Ca(OH)2(固体)]的一供应，通常已知并称为石灰。
步骤112中，混合所述固体废物和所述固体氢氧化钙，从而形成两者的一混合物。
步骤116中，在一化学还原(非氧化)环境(即没有化学氧化条件且存在化学还原条件的环境)中加热所述混合物，以形成包含固体氟化钙[CaF2(盐)]的一加热产物。
步骤120中，处理或/及加工所述加热产物，以形成一无害的安全一次性材料。
在本发明多个例示性实施例中，执行例示性步骤(程序/流程)104、108、112、116及120的使得能够处理含有氟化合物的固体废物。
在例示性实施例中，固体废物处理方法另外包括例示性步骤(程序/流程)124，其中提供与所述方法(程序/流程)的步骤104、108、112、116、120相关联的流程控制/数据信息处理，以及用于执行它们的相关设备。更具体地，在所述步骤124中，提供了控制所述方法相关的操作以及相关的数据信息的处理的步骤(程序/流程)，以及用于执行以下操作的相关设备：步骤104-提供含所述氟化合物的所述固体废物。步骤108-提供固体氢氧化钙的一供应。步骤112-混合所述固体废物和所述固体氢氧化钙，从而形成两者的一混合物。步骤116-在一化学还原(非氧化)环境中加热所述混合物，以形成包含固体氟化钙的一加热产物。以及步骤120-处理或/及加工所述加热产物，以形成一无害的安全一次性材料。在图1A中，所述固体废物处理方法(程序/流程)的这种控制和处理的步骤以及用于执行它们的相关设备由虚线126示意性地表示，虚线126从步骤124延伸并连接到虚线126a、126b、126c、126d、126e，从各个所述方法的步骤(程序/流程)104、108、112、116和120延伸。
图1B是处理或/及加工通过例如图1A中所示的固体废物处理方法的例示性实施例100形成的加热产物的例示性步骤(程序/流程)120的流程示意图。
在固体废物处理方法的例示性实施例中，处理或/及加工加热产物的步骤(程序/流程)120可包括例示性步骤(程序/流程)130和134，例如，如图1B所示。在步骤130中，降低所述加热产物(包括固体氟化钙[CaF2(盐)])的温度至室温，使得无害的安全一次性材料将处于室温。这样做的原因是与在所述加热产物的高温下相比，能够更安全和更方便地处理在室温下的无害的安全一次性材料。在步骤134中，处理所述无害的安全一次性材料。
在例示性实施例中，作为控制处理或/及处理加热产物的步骤(程序/流程)120的操作和处理数据信息的一部分，提供了控制所述方法相关的操作以及相关的数据信息的处理的步骤(程序/流程)130和134。
根据本发明一些实施例的一目的，提供了一种处理具有含氟化合物的固体废物的系统。
所述系统用于处理具有含氟化合物的固体废物，在一非限制性的方式中，以及在部分实施例中，所述系统包括：一固体废物输入单元、一固体氢氧化钙供应单元、一混合单元、一加热单元以及一产物处理/产物加工单元。在部分实施例中，废物处理系统更包括了一流程控制/数据信息处理单元。
图2是包括用于处理含氟化合物的固体废物的所述系统所指出的示例性单元、装置、组件、构件、功能组件和特征的示例性实施例(由组件符号200表示)的(处理流程类型)示意图。
图2中所示系统的例示性实施例200包括：以非限制性方式适用于执行用于处理含氟化合物的固体废物的方法的示例性实施例，例如图1A和1B中所述的固体废物处理方法的示例性实施例100。类似地，图1A和1B中呈现的所述方法的例示性实施例100以非限制性方式适用于执行用于处理含氟化合物的固体废物的系统的例示性实施例，例如图2中所示的废物处理系统的例示性实施方案例。这里，用于处理含氟化合物的固体废物的系统也称为“废物处理系统”。
如图2所示，以非限制性方式，并且在一些实施例中，例如例示性实施例200，废物处理系统包括以下例示性(化学处理/化学加工)单元：一固体废物输入单元、一固体氢氧化钙供应单元、一混合单元、一加热单元以及一产物处理/产物加工单元。在部分实施例中，所述废物处理系统更包括了一流程控制/数据信息处理单元。
固体废物输入单元206被配置并可操作用于接收和容纳固体废物204(含有氟化合物)。固体废物204通过固体废物输入单元206进料或输入所述废物处理系统，并留存或容纳在一保存容器或容纳管体(容器)中，例如，保存器或容纳器(容器)208。
固体氢氧化钙供应单元210被配置并可操作用于将固体氢氧化钙[Ca(OH)2]，例如固体氢氧化钙212供应到固体废物204。固体氢氧化钙供应单元210包括一保存容器或容纳管体(容器)，例如，保存器或容纳器(容器)214，用于留存或容纳固体氢氧化钙212，并且固体氢氧化钙从固体氢氧化钙212供应到固体废物204中。
可操作地连接到固体废物输入单元206和固体氢氧化钙供应单元210的混合单元216被配置并可操作用于混合固体废物204和固体氢氧化钙212，并且其中形成所述固体废物204和所述固体氢氧化钙212的一混合物218。
可操作地连接到混合单元216的加热单元220被配置和操作用于在化学还原(非氧化)环境中加热固体废物204和固体氢氧化钙212的混合物218(即，没有化学氧化条件，并存在化学还原条件)，并且其中形成包括固体氟化钙[CaF2(盐)]222的加热产物。
产物处理/产物加工单元224可操作地连接到加热单元，被配置和操作用于处理或/及加工所述加热产物222，并且形成一无害的安全一次性材料226。
在本发明例示性实施例中，通过固体废物输入单元206、固体氢氧化钙供应单元210、混合单元216、加热单元220和产物处理/产物加工单元224处理固体废物204，从而使含有氟化合物的固体废物204形成无害的安全一次性材料226。
如上所述，并且如图1A所示，在本发明例示性实施例中，例如例示性实施例100，固体废物处理方法另外包括例示性步骤(程序/流程)124，其中提供了与所述方法相关联的控制和处理数据信息的操作的步骤(程序/流程)。和用于执行的相关设备：步骤104-提供含所述氟化合物的所述固体废物。步骤108-提供固体氢氧化钙的一供应。步骤112-混合所述固体废物和所述固体氢氧化钙，从而形成两者的一混合物。步骤116-在一化学还原(非氧化)环境中加热所述混合物，以形成包含固体氟化钙的一加热产物。以及步骤120-处理或/及加工所述加热产物，以形成一无害的安全一次性材料。
因此，如图2所示，在本发明例示性实施例中，例如示例性实施例200，固体废物处理系统另外包括一流程控制/数据信息处理单元228，其可操作地连接到并配置用于控制其他固体废物处理系统处理单元(及其中的组件)相关的数据信息的操作和处理，即固体废物输入单元206、固体氢氧化钙供应单元210、混合单元216、加热单元220、以及产物处理/产物加工单元224。在例示性实施例中，以互补的方式，多个固体废物处理系统处理单元(及其中的组件)的每一个，即固体废物输入单元206、固体氢氧化钙供应单元210、混合单元216、加热单元220、以及产物处理/产物加工单元224可操作地连接到流程控制/数据信息处理单元228，并配置成由流程控制/数据信息处理单元228控制。流程控制/数据信息处理单元228与每个其他固体废物处理系统处理单元(及其中的组件)之间的操作连接和配置由围绕流程控制/数据信息处理单元228的双头虚线箭头230示意性地表示。
以下是用于处理含氟化合物的固体废物的所述方法的例示性实施例和所述系统的例示性实施例的另外说明性描述和细节。适当时，参考本发明的例示性实施例的例示性附图(图式)。例如，以非限制性方式，并且在一些实施例中，例如所述固体废物处理方法的例示性实施例100(图1A、1B)和以下说明性描述的例示性步骤(程序/流程)、子步骤(子程序/子流程)及其特征。另外，例如以非限制性方式，并且在一些实施例中，例如固体废物处理系统的例示性实施例200(图2)和以下说明性描述的例示性组件(单元、装置、组件、机构、设备、结构)其功能性和特征。
提供含氟化合物的固体废物//固体废物输入装置
含有氟化合物的固体废物，例如固体废物204，由例如商业生产者或含氟化合物的材料或产品的制造商提供。这些材料或产品以非限制性方式由(有机或/及无机)含有氟化合物类型或氟化类型的(有机或/及无机)化合物制成。这些有机类型的氟化合物或氟化类型的有机化合物通常是已知的并且称为有机氟化合物。
通常，并且以非限制性方式，固体废物204可包括任何数量和类型或种类的有机或/及无机氟化合物(含氟化合物、或氟化化合物)。
固体废物输入单元206包括保存容器或容纳管体(容器)208，其被配置和操作用于留存或容纳所述固体废物204，并且所述固体废物204其被馈送或输入(例如通过化学[固体]运输管线232)至所述混合单元216
提供固体氢氧化钙//固体氢氧化钙供应单元
固体氢氧化钙供应单元210包括保存容器或容纳管体(容器)214，其被配置和操作用于留存或容纳固体氢氧化钙[Ca(OH)2(固体)]212，并从其中提供固体氢氧化钙212(例如，通过化学[固体]传输管线234)到混合单元216。
在例示性实施例中，提供一定量或数量的固体氢氧化钙[Ca(OH)2(固体)]212，所述定量对应于包含在所提供的所述固体废物的所述含氟化合物中的氟所含有的化学计量当量。在例示性实施例中，所述化学计量当量是以包含在固体废物204的氟化合物中氟的(摩尔)定量或数量的化学计量摩尔当量。因此，在例示性实施例中，提供化学计量(摩尔)固体氢氧化钙212的定量或数量对应于固体废物204的氟化合物中所含的氟的(摩尔)定量或数量的化学计量当量。
在例示性实施例中，将一定量或数量的固体氢氧化钙212供应至固体废物204，使得两种反应物之间的化学反应(在加热单元220内发生)进行。即所有的或接近所有的固体氢氧化钙212和固体废物204用于形成固体氟化钙[CaF2(盐)]222，其中，每种反应物的全部初始定量或数量完全或接近完全消耗，同时不留下或最小化过量的任一反应物，以及形成最少定量或数量的副产物。
混合固体废物和固体氢氧化钙//混合单元
在例示性实施例中，首先，将固体废物204供给或输入(例如通过化学[固体]传输管线232)到混合单元216，然后供应固体氢氧化钙212(例如通过化学品[固体]输送管线234)到混合单元216(已经含有固体废物204)。或者，在例示性实施例中，首先，将固体氢氧化钙212(例如通过化学[固体]传输管线234)供应至混合单元216，然后，供给或输入固体废物204(例如通过化学[固体]输送管线232)到混合单元216(已经含有固体氢氧化钙212)。
混合单元216包括一混合装置，例如混合装置236，其被配置和操作用于接收然后混合固体废物204和固体氢氧化钙212，并且在形成固体废物204和固体氢氧化钙212的混合物218。
在例示性实施例中，混合装置236被配置并可操作用以混合多种固体，例如固体废物204和固体氢氧化钙212。在示例性实施例中，混合装置236被配置并可操作用以混合(粗粒形式或/和细粒形式)的颗粒或/及粉末。例如，其中固体废物204及/或固体氢氧化钙212是(粗粒形式或/及细粒形式)颗粒状(粒状)或/及粉末形式(即颗粒状或/及粉末状固体)的固体，由此形成的混合物218是颗粒状或/及粉末状(粗粒或细粒)形式的固体。在例示性实施例中，混合装置236被配置并可操作以混合(粗粒形式或/和细粒形式)非粒状和非粉末形式的固体废物204或/及固体氢氧化钙212，由此形成非粒状或非粉末(粗粒或细粒)形式的固体的混合物218。
在示例性实施例中，混合装置236包括一个或多个混合组件、混合机构或/及混合组件，例如混合搅拌器或/及混合叶轮，被配置和操作以确保在混合装置236内部的固体废物204和固体氢氧化钙212的均匀、彻底和完全混合，用于在混合物218被供给(例如通过化学[固体]传输管线238)到加热单元220之前形成固体废物204和固体氢氧化钙212的均匀混合物218。
加热固体废物和固体氢氧化钙的混合物//加热装置
固体废物204和固体氢氧化钙212的混合物218在化学还原(非氧化)环境中加热(即没有化学氧化条件，并且存在化学还原条件)，从而形成包括固体氟化钙[CaF2(盐)]的一加热产物。
加热单元220可操作地连接到混合单元216，被配置并可操作以在化学还原(非氧化)环境中加热固体废物204和固体氢氧化钙212的混合物(没有化学氧化条件，并且存在化学还原条件)。在加热单元220中，在固体废物204和固体氢氧化钙212之间的混合物218中发生化学反应，以形成包括固体氟化钙[CaF2(盐)]222的加热产物。
加热单元220包括一加热装置，例如加热装置240，所述加热装置240又包括例如一输入组件、一加热腔室和一输出组件。在示例性实施例中，加热装置240包括或/及可操作地连接到一个或多个加热组件，加热机构或/及加热组件，并且通过一个或多个加热组件，加热机构或/及加热组件供热，这里通常称为一个或多个加热器。在示例性实施例中，加热装置240被配置并作为一种烤箱或作为一种炉子操作。
在示例性实施例中，加热装置240包括加热装置输入组件242、加热腔室244和加热装置输出组件246。
加热装置输入组件242被构造成并可操作地用以接收(来自混合单元216[例如，通过化学[固体]输送管线238])，并提供固体废物204和固体氢氧化钙212的混合物218进入加热腔室244的通道。
加热腔室244被配置并可操作用以接收(来自混合单元216)所述混合物218，并留存或容纳加热固体废物204和固体氢氧化钙212得到的所述混和物，其实质上进行化学反应并形成加热产物222(包括固体氟化钙[CaF2(盐)]，以及其他可能的固体反应产物)。
在例示性实施例中，加热装置240被配置和操作使得加热腔室244包括或/及可操作地连接到一个或多个加热器(加热组件、加热机构或/及加热组件)并由其供热)。例如，在图2中，一个或多个加热器由组件符号248所示的一对加热器例示性地表示。如其中所示，加热器248以非限制性方式配置在加热腔室244的外侧。在示例性实施例中，加热器248可以另外地、或者可替代地配置在加热腔室244的内部。在例示性实施例中，一个或多个加热器(加热组件、加热机构或/及加热组件)由电力供电，例如为多个电阻型电加热器。
加热装置输出组件246被配置并可操作用以提供(可控制的)所形成的加热产物222(包括固体氟化钙[CaF2(盐)]以及其他可能的固体反应产物)从加热腔室244中通过。为了实现这种(可控制的)通道和从加热装置240的加热腔室244中输出所述加热产物222，在例示性实施例中，加热装置输出组件246包括或可操作地连接到一出口凸缘。可替代地或另外地，在示例性实施例中，加热装置输出组件246包括或可操作地连接到一出口阀组件或机构，例如出口阀组件或机构262。
化学反应的加热、温度、压力条件/参数、特征
在例示性实施例中，加热单元220，特别是加热装置240(尤其包括加热腔室244)被配置并可操作用以在一化学还原(非氧化)环境(没有化学氧化条件，存在化学还原条件)加热固体氢氧化钙212和固体废物204的混合物218，用于形成包括固体氟化钙[CaF2(盐)]222的加热产物。
在示例性实施例中，加热单元220，一般指的是加热装置240(包括加热腔室244)，特别被构造并可操作用以在一相对高的温度加热固体氢氧化钙212和固体废物204的混合物218。例如其中一操作温度(在加热过程中)在约400℃和约800℃之间的范围内。在示例性实施例中，加热单元220，一般指的是加热装置240，被配置并可操作用以在约500℃的温度下加热固体氢氧化钙212和固体废物204的混合物218。为了实现这种相对高温的加热条件，在示例性实施例中，多个加热器248(加热组件、加热机构或/及加热组件)被配置并可操作用以在加热过程期间向加热腔室244供应/提供热能，从而在其中获得的所述操作温度在约400℃和约800℃之间的范围内，例如约500℃的一温度。
在示例性实施例中，通常加热单元220和加热装置240(包括加热腔室244)特别地配置和操作用以提供一化学还原环境(即没有化学氧化条件，并且存在化学还原条件)，在加热过程中，用于形成包括固体氟化钙[CaF2(盐)]222的加热产物。在加热过程中，可形成氧气或/及其它可能的氧化型气体，不希望的是，其可以在加热腔室244内提供化学氧化条件。另外，在加热过程中，也可以形成有害的气态氟化氢[HF(气体)]。在图2中，在加热过程中形成的气体通常由多个小圆圈250表示。
为了提供化学还原环境(即没有化学氧化条件，并且存在化学还原条件)，以及用于去除(排出)可能在加热过程中形成的气态氟化氢[HF(气体)]，在示例性实施例中，加热单元220，通常是加热装置240(包括加热腔室244)，特别被构造并可操作用以移除(排出)在加热过程中形成的气体。为了实现这种氧化气体或气体250的移除(排气)，在例示性实施例中，所述加热单元220，通常是加热装置240(包括加热室244)，特别是包括或/及可操作地连接一个或多个气体去除(排气)装置、一个或多个气体去除(排气)组件，及/或气体移除(排气)机构。
例如，如图2所示，加热单元220包括气体去除(排气)装置，例如气体去除(排气)装置252，例如一真空泵，可操作地连接(例如，通过化学[气体]输送管线254)到加热装置240的加热腔室244，并且被构造成在加热过程期间移除(排出、抽出)在加热装置240的加热腔室244内形成的气体250。
在本发明的一些实施例中，加热过程中在加热装置240的加热腔室244内形成气体250(例如包括有害的氟化氢[HF(气体)]被移除(排出、抽出)，例如通过气体去除(排气)装置252，然后进行一气体清洁(洗涤)过程，例如包括一个或多个气体清洁(擦洗)组件、或/及气体清洁(洗涤)机构的操作。在此，通常称为一个或多个气体清洁(洗涤)装置。在这样的示例性实施例中，例如例示性实施例200，废物处理系统被配置和操作以在加热过程期间清洁(洗涤)加热装置240的加热腔室244内形成的气体250。在这样的示例性实施例中，例如加热单元220包括或/及可操作地连接到气体清洁(洗涤)装置，例如气体洗涤器256。在例示性实施例中，气体250在加热过程中形成在加热装置240的加热腔室244内。，并且例如通过气体去除(排气)装置252被移除(排出、抽出)，然后例如通过化学[气体]输送管线258引导到气体洗涤器中256。
在例示性实施例中，加热单元220，通常是加热装置240(包括加热腔室244)，特别被构造并可操作用以加热固体氢氧化钙212和固体废物204的混合物218。操作压力在一相对宽的范围内，例如从低于大气压，例如大约0.1大气压(atm)[76.0毫米汞柱]、高于大气压，例如大约2大气压(atm)[1520毫米汞柱]。为了在指示的压力范围内实现这种加热环境，在示例性实施例中，气体去除(排气)装置252(例如一真空泵)被配置并可操作用以从加热腔室244内部移除(排出、抽出)气体250。在加热过程中，在其中获得的操作压力在约0.1大气压(atm)[76.0毫米汞柱]和约2大气压(atm)[1520毫米汞柱]之间的范围内。
物质转移的化学反应条件/参数、特征
在示例性实施例中，通常加热单元220和加热装置240(包括加热腔室244)被配置并可操作以(强制地)转移(运输、移转)固体氢氧化钙212和的固体废物204的加热的混合物218、以及固体反应产物222(基本上由固体氟化钙[CaF2(盐)]组成，以及由其形成的相对少量的其他可能的固体反应产物)。在加热过程中，(例如从加热过程的开始到结束)，通过加热装置240(加热腔室244)，从加热装置输入组件242，通过和离开加热腔室244，并朝向及进入加热装置输出组件246。为了在加热过程期间实现加热的混合物218(和由其形成的加热的固体反应产物222)的这种(强制)物质转移(传输、移转)通过加热装置240(加热腔室244)，在示例性实施例中，加热单元220，一般而言指的是加热装置240(包括加热腔室244)，特别包括一个或多个强制物质转移组件、及/或强制物质转移机构，在此通常称为一个或多个强制物质转移装置。
例如，如图2所示，加热单元220包括一强制物质转移装置，例如，强制物质转移装置260(以非限制性方式，以三叉型结构表示和例示)，包括作为其一部分并位于加热装置240(通过设置于加热腔室244内)其内部。所述强制物质转移装置260被配置并可操作用以(强制地)在加热过程(例如从加热过程的开始到结束)中传输(传输、移动)固体氢氧化钙212和固体废物204的加热混合物218，以及由其形成的加热固体反应产物222，通过加热装置240(加热腔室244)，从加热装置输入组件242通过和离开加热腔室244，并朝向及进入加热装置输出组件246。例如，在图2中，在加热过程中，加热的混合物218和由其形成的加热的固体反应产物222的这种强制物质转移(传输、移动)通过加热装置240(加热腔室244)，由围绕强制物质转移装置260的三个虚线箭头表示。
在示例性实施例中，强制物质转移装置260包括一个或多个可控制的可旋转部件(结构、组件)，其被配置和操作用以可控制的旋转，例如，以可控制地旋转而作为一可控制的可旋转的螺杆或是类似的可旋转部件(结构、组件)的几何配置和操作类型。在强制物质转移装置260的示例性实施例中，一个或多个可控制的可旋转部件(结构、组件)中的每一个被配置并且可操作用以在加热过程期间(例如从一开始)以一操作速度或一旋转速率在约每分钟1圈(rpm)到约每分钟30圈(rpm)之间的范围内可控制地旋转。
在强制物质转移装置260的示例性实施例中，可控制的可旋转螺杆或类似构造和操作类型的可旋转部件(结构、组件)由一种或多种类型或种类的(惰性、非反应性)材料制成。例如高级不锈钢，其基本上是惰性的或非反应性的，并且不会对固体氢氧化钙212的和固体废物204的加热的混合物218、或在加热过程中由其形成的加热的固体反应产物222产生化学影响(即与其发生化学反应或引起化学反应)。这种可旋转螺杆构造的例示性材料防止或至少最小化可能在加热腔室244内的各种加热内容物的强制物质转移过程中所发生的不希望的和不需要的副反应。
(加热腔室)的化学反应停留时间条件/参数、特征
为了加热固体废物204和固体氢氧化钙212的混合物218，从而形成包括固体氟化钙[CaF2(盐)]222的加热产物，因此在加热装置240的加热腔室244内部的化学反应中反应物和产物的总停留时间(期间)是几个过程操作条件和参数的函数。示例性的过程操作条件和参数如下。
(i)加热过程中加热装置240(加热腔室244)内的温度和压力条件。化学反应(加热腔室)停留时间是在加热腔室244内的固体废物204和固体氢氧化钙212的混合物218在加热期间发生的化学反应的化学动力学的函数。相对的，在加热腔室244内发生的化学反应的化学动力学是加热过程中的操作温度和操作压力的函数。
(ii)固体废物204的初始化学组成或组成，就固体废物204中的氟化合物的初始相对量或比例而言。
(iii)加入到加热单元220的加热装置240(加热腔室244)中的固体废物204和固体氢氧化钙212的混合物218的总量或数量(质量、重量、体积)，进而依次基于被加入并供应到混合单元216中的固体废物204和固体氢氧化钙212的初始量或质量(质量、重量、体积)。例如，在示例性实施例中，加入并供应到混合单元216的固体氢氧化钙212的初始量或数量(质量、重量)基于提供一定量的所述固体氢氧化钙，所述定量对应于包含在所提供的所述固体废物的所述含氟化合物中的氟[F]所含有的化学计量当量。
(iv)加热过程中固体氢氧化钙212和固体废物204的加热混合物218和加热的固体反应产物(基本上由固体氟化钙组成)222通过加热装置240(加热腔室244)，从加热装置输入组件242通过和离开加热腔室244，并且朝向并进入加热装置输出组件246的强制物质转移的速率。在包括强制物质转移装置的操作的示例性实施例中，例如物质转移装置260，加热过程中固体氢氧化钙212和固体废物204的加热混合物218通过加热装置240(加热腔室244)的速率是强制物质转移装置中一个或多个可控制的可旋转部件(结构、组件)的操作速度或旋转速率的直接函数。在示例性实施例中，在加热过程期间，加热的混合物218的强制物质转移速率影响在加热的混合物218内以及发生在整个加热腔室244内的传热速率。相对的，可能会影响加热过程中发生的化学动力学，进而可能影响整个化学反应(加热腔室)的停留时间。
实际观察到的化学反应(加热腔室)总停留时间是上述例示性过程操作条件和参数的一些函数。在例示性实施例中，用于加热固体废物204和固体氢氧化钙212的混合物，从而形成包括固体氟化钙[CaF2(盐)]222的加热产物，加热装置240的加热腔室244内的化学反应(加热腔室)停留时间(期间)的一范围为约20分钟(min)至约60分钟(min)，例如约40分钟(min)。化学反应出口条件/参数、特征
在示例性实施例中，在加热过程期间在加热单元220中形成的加热产物222(基本上由固体氟化钙[CaF2(盐)]组成)通过加热装置输出组件246离开加热装置240的加热腔室244。在例示性实施例中，加热产物222穿过出口凸缘然后通过一出口阀组件或机构，于是收集加热产物222以进一步处理、及/或加工、及/或使用。
为了实现这种路径并将加热产物222从加热装置240的加热腔室244中排出，在示例性实施例中，加热装置输出组件246包括或可操作地连接到出口凸缘。替代地或另外地，在示例性实施例中，加热装置输出组件246包括或可操作地连接到一出口阀组件或机构，例如出口阀组件或机构262。
在示例性实施例中，出口阀组件或机构，例如出口阀组件或机构262，被配置和操作用于以一可控制的定时方式可控制地开启和关闭，例如根据一预设的开启/关闭时程。因此，能够使加热产物222快速通过，同时使最少空气(氧气)进入加热腔室244中。在示例性实施例中，出口阀组件或机构262包括一刀阀，或/及一双闸门阀体，其被配置并可操作地以可控制的定时方式可控制地开启和关闭，例如根据一预设的开启/关闭时程，从而使加热产物222能够快速通过其中并最小化空气(氧气)进入加热腔室244中。在示例性实施例中，在输送出加热单元220之后，例如经由加热装置输出组件246，并且通过出口阀组件或机构262，将包括固体氟化钙[CaF2(盐)]222的(热的)加热产物(例如通过化学[固体]输送管线264)转移到并收集在例如产物收集容器或容器266中。
化学反应产物特性
如前所述，在例示性实施例中，将一定量或一数量(以化学计量当量)的固体氢氧化钙212供应至固体废物204，使得在两种反应物之间发生化学反应(在加热单元220内发生)，固体氢氧化钙212和固体废物204完全或接近完全，用于形成基本上由固体氟化钙[CaF2(盐)]组成的加热产物222，其中，基本上每种反应物的初始量或数量是基本上完全消耗，同时基本上不留任何过量的反应物，以及基本上不形成副产物。因此，在例示性实施例中，在完成加热过程后，加热产物222的化学反应产物构成/分布基本上由纯(几乎100％)(白色)固体氟化钙[CaF2(盐)]组成。基本上所有的氟化合物存在于最初提供的固体废物204与最初供应的固体氢氧化钙[Ca(OH)2]212反应，以形成(白色)固体氟化钙[CaF2(盐)]的产物。
在例示性实施例中，固体废物处理技术(方法和系统)导致产生相对少量的废物。例如在完成加热过程后，产生的唯一废物是在气体去除(排气)装置内形成的相对少量的水冷凝物，例如气体去除(排气)装置252(真空泵)，其被移除(在加热过程中，在加热装置240的加热腔室244内形成排出的气体250。这种水冷凝物可以含有相对少量的除了氟化钙[CaF2(盐)]之外的盐类，并且还可以含有相对少量的液态氟化氢(氢氟酸)[HF(液体)]。在例示性实施例中，这种水冷凝物占进入加热单元220的加热腔室244的混合物218(固体废物204+固体氢氧化钙212)总量的小于约5％(重量/重量)。因此，就生产相对少量的废物及/或副产物而言，固体废物处理技术相对高效。
处理或/及加工加热产物//产物处理/处理单元
在例示性实施例中，所收集的加热产物的一部分或全部，包括固体氟化钙[CaF2(盐)]222，例如通过一产物处理/产物加工单元进行进一步处理或/及加工，例如在例示性实施例中，产物处理/产物加工单元224可操作地连接(例如，通过产物收集管体或容器266和化学[固体]传输管线268)到加热单元220，并且用于进一步处理或/及加工所收集的加热产物222，以便形成无害的安全一次性材料，例如无害的安全一次性材料226。
再次参考图1B，图1B是处理或/及加工通过例如图1A中所示的用于处理固体废物方法的步骤(程序/流程)的例示性实施例100形成的加热产物的例示性步骤(程序/流程)的流程示意图。
在例示性实施例中，步骤(程序/流程)120包括例示性步骤(程序/流程)130，其中包括降低收集的(热的)包括固体氟化钙[CaF2(盐)]222(即在加热单元220内部以约400℃至约800℃的工作温度形成)的加热产物的温度至室温，以形成无害的安全一次性材料226。在示例性实施例中，上述降温在环境空气和压力条件下进行。在示例性实施例中，通过使加热产物222的温度降低到室温，或/及通过强制(例如通过冷却装置)将加热产物222的温度降低到室温来实现这种降温步骤。
在例示性实施例中，步骤(程序/流程)120还包括例示性步骤(程序/流程)134，其中包括处置无害的安全一次性材料226。
在固体废物处理系统的示例性实施例中，例如图2中所示的示例性实施例200，产物处理/产物加工单元224被配置并可操作用以执行处理或/及加工收集的加热产物222的固体废物处理方法步骤(程序/流程)120的例示性步骤(程序/流程)，例如产物处理/产物加工单元224包括用于降低所收集的包括固体氟化钙[CaF2(盐)]222的(热的)加热产物至室温的必要设备和装置，以便形成无害的安全一次性材料226。例如，产物处理/产物加工单元224包括便于处理无害的安全一次性材料226的必要设备和装置。
控制与所述方法和系统相关的操作以及相关的数据信息的处理//流程控制/数据信息处理单元
在本发明的例示性实施例中，例如图1A和图1B中所示的固体废物处理方法的例示性实施例100，以及图2中所示的固体废物处理系统的例示性实施例200，通过过程一流程控制/数据信息处理单元228，控制与所述方法步骤(程序/流程)相关的操作以及相关的数据信息的处理，以及用于执行的相关设备：提供含所述氟化合物的所述固体废物204；提供固体氢氧化钙212的一供应；混合所述固体废物204和所述固体氢氧化钙212，从而形成其一混合物218；在化学还原(非氧化)环境中加热所述混合物218，以形成包括固体氟化钙的一加热产物222；处理或/及加工所述加热产物222，从而形成一无害的安全一次性材料226。
在图1A中，固体废物处理方法步骤(程序/流程)的这种控制和处理以及用于执行它们的相关设备由虚线126示意性地表示，虚线126从124延伸并连接到虚线126a、126b、126c、126d，从各个方法步骤(程序/流程)104、108、112、116和120延伸出来。参照图2，这种控制和处理固体废物处理方法步骤(程序/流程)，以及用于执行它们的相关设备，以及流程控制/数据信息处理单元228和每一个其他固体废物处理系统处理单元(及其中的组件)，即固体废物输入单元206、固体氢氧化钙供应单元210、混合单元216、加热单元220和产物处理/产物加工单元224之间的操作连接和配置。示意性的由围绕流程控制/数据信息处理单元228的双头虚线箭头230表示。
在例示性实施例中，例如例示性实施例200，固体废物处理系统通常和流程控制/数据信息处理单元228，特别包括自动电子或/及电子操作、控制和监视(测量)多个操作参数和条件的系统处理单元、组件、构件、机构和操作连接组件。
在例示性实施例中，电子或/及电子输入/输出、前馈和反馈传输和接收电子或/及电子控制数据、信息和命令、系统处理单元之间的通信信号、组件和构件、机构、供电和流程控制设备由(有线或/及无线)电子或/及电子输入/输出控制数据，信息和命令、通信线路提供，其可包括例如电缆、电缆束或/及总电线。
在例示性实施例中，流程控制/数据信息处理单元228与其他系统处理单元(及其中的组件)的每一个之间的操作连接和配置，即固体废物输入单元206、固体氢氧化钙供应单元210、混合单元216、加热单元220和产物处理/产物加工单元224之间采用(有线或/及无线)电子或/及电子网络的输入/输出数据-信息控制信号通信的形式，例如在图2中，还用双头虚线箭头230表示。
系统处理单元及其组件的附加例示性结构、功能和操作特征
下面描述固体废物处理系统的一些实施例的附加的例示性结构、功能和操作特征，例如图2中所示的例示性实施例200。这些有关于各种系统处理单元(及其中的组件)，即固体废物输入单元206、固体氢氧化钙供应单元210、混合单元216、加热单元220和产物处理/产物加工单元224，以及其间多个可操作的连接件。在例示性实施例中，处理单元、构件、组件或/及机构中的任何一个或多个可包括其自己的单独(局部)电源和(局部)流程控制设备，由此，例如这种局部电源和流程控制设备可操作地连接到流程控制/数据信息处理单元228，并且配置成与所述流程控制/数据信息处理单元228一起操作。或者，流程单元、构件、组件或/及机构中的任何一个或多个可以直接可操作地操作。例如其连接到集中式(整体)电源，其可操作地连接到集中式(整体)流程控制/数据信息处理单元228或与之相关联。
在例示性实施例中，这种电源是多功能、多操作类型的电源，被配置为根据各种不同类型的空间或/及时间功率配置、模式、形式、架构和时程中的任何一种来进行供电，涉及并联、串联(顺序)、周期性、非周期性或异步，以直流或/及交流电压或/及电流的形式向固体废物处理系统的系统流程单元、组件构件、机构进行供电。这种电源被配置为与流程控制/数据信息处理单元228一起操作。
在例示性实施例中，固体废物处理系统包括适当的固体或/及流体(质量)传输设备，例如管道、管线、连接组件、适配器、配件、泵体，阀体、通风口、风扇、开关和流体(质量)流量控制器、计量器、传感器和测量装置，例如固体或/及流体(质量)流量控制器、仪表和传感器，以及由合适材料制成的相关机构、组件、部件和组件，用以完全启用系统处理单元、组件和构件，以执行本文中说明性描述的功能和操作。
在例示性实施例中，固体废物处理系统包括适当的加热和传热设备，例如加热器、加热夹套、加热组件、隔热体、管道、管线、连接组件、调整器、配件、阀门、通风口、风扇、开关组件以及热能(温度)控制器、传感器和测量装置，例如温度控制器、传感器和热耦合器，以及由适当材料制成的相关机构、组件、部件和组件，用于完全启用系统处理单元、组件和构件，以执行本文中说明性描述的功能和操作。
其他实施例、实施方式、执行和其应用
本发明的其他实施例、实施方式、执行和其应用将描述于下。
以一非限制性方式，本发明的一些实施例可适用于处理含有其他卤素化合物(即卤化有机或/及无机化合物)的固体废物。
例如，由于固体废物中的氟化合物包括氟[F]，并且由于氟是元素的卤素基团中的成员，因此本发明的一些实施例可适用于处理含有其他卤素化合物的固体废物，例如溴化合物、氯化合物或/及碘化合物的单独或组合使用。
另外，例如，上文说明性地描述了本发明的例示性实施例涉及使用固体氢氧化物形式的碱土金属钙，即固体氢氧化钙[Ca(OH)2(固体)](石灰)，用于与含氟化合物的固体废物混合，用于形成碱土金属(钙)氟化物盐，即固体氟化钙[CaF2(盐)]。本发明的例示性实施例可以通过使用其他碱土元素的固体氢氧化物形式实施或进行，例如固体氢氧化铍[Be(OH)2(固体)]、固体氢氧化镁[Mg(OH)2(固体)]、固体氢氧化锶[Sr(OH)2(固体)]、和/或固体氢氧化钡[Ba(OH)2(固体)]、用于与固体废物混合，形成各自的碱土氟化物盐，即氟化铍[BeF2(盐)]、氟化镁[MgF2(固体)]、氟化锶[SrF2(固体)]或/及氟化钡[BaF2(固体)]。
以单数语法形式描述的以下术语中的每一个：如本文所用“一”、“一个”和“所述”意指“至少一个”或“一个或多个”。如本文所用术语“一个或多个”不会改变“一”、“一个”或“所述”的这种预期含义。因此，这里使用的术语“一”、“一个”和“所述”也可以代表并包含多个所述实体或对象，除非在此另有具体限定或陈述，或者，除非用语明确规定，否则例如如本文所使用的术语：“单元”、“设备”、“组件”、“机构”、“组件”、“组件”和“步骤或过程”也可以是分别涉及并包含多个单元、多个设备、多个组件、多个机构、多个部件、多个组件以及多个步骤或过程。
以下术语中的每一个：“包括(includes)”、“包括(including)”，“具有(has)”、“具有(having)”、“包含(comprises)”和“包含(comprising)”以及如本文中所用它们的用语/语法变化、衍生语或/及类似用语，表示“包括但不限于”，并且应被视为指定所述组件、特性、特征、参数、整数或步骤，并且不排除添加一个或多个附加组成、特性、特征、参数、整数、步骤或其群组。这些术语中的每一个被认为与“基本上由......组成”一词的含义相同。
术语中的每一个「由...组成(consisting of)」意指「包括幷且限于」。
如本文所用术语“基本上由......组成”是指所述实体、物体或物品，例如如上所述的固体反应产物222(基本上由固体氟化钙[CaF2(盐)]组成，其为本发明的例示性实施例的全部或一部分，或/及用于实现所公开发明的例示性实施例，可包括至少一个附加的“特性或特征”，例如在加热过程中形成的可能的相对少量的其他固体反应产物。由此这种附加的“特性或特征”不会实质上改变所公开的实体、物体或物品的基本新颖性和创造性特征或特殊技术特征。
本文使用的术语“方法”是指用于完成指定任务的步骤、程序、方式、手段或/及技术，包括但不限于那些步骤、程序、方式、手段或/及技术为本公开发明的相关领域的从业者已知的，或者从已知的步骤、程序、方式、手段或/及技术中容易地开发出来的。
在整个本申请中，可以根据数值范围格式陈述或描述参数、特征、特性、对像或维度的数值。这里使用的这种数值范围格式示出了本发明的一些例示性实施例的实现，并且不会不明确地限制本发明例示性实施例的范围。因此，陈述或描述的数值范围还指出并包括所述可能的子范围和各个数值(其中数值可以表示为整体数字、整数或分数)在所述或描述的数值范围内。例如，陈述或描述的数字范围“从1到6”还指出并且包括所有可能的子范围，例如“从1到3”、“从1到4”、“从1到5”、“从2到4”、“从2到6”、“从3到6”等，以及各个数值，例如'1'、'1.3'、'2'、'2.8'、'3'、'3.5'、'4'、'4.6'、'5'、'5.2'和'6'，在规定或描述的'从1到6'的数值范围内。无论所述或所述数值范围的数值宽度，范围或大小如何都适用。
此外，为了说明或描述数值范围，术语“在大约第一数值和大约第二数值之间的范围”被认为等同于，并且意思相同于术语“在从第一数值到约第二数值的范围内”，因此，两个等同意义的术语可以互换使用。例如为了陈述或描述室温的数值范围，术语“室温”是指在约20℃至约25℃的范围内的温度，并且被认为等同于、并且意味着相同的术语“室温”是指温度范围为从约20℃至约25℃。
如本文所用的术语“约”是指±10％。
应充分理解的是，为了清楚起见，本发明的某些目的、特征和特性，在多个单一的实施例上下文或格式中说明性地描述和呈现，也可以说明性地描述和呈现在单一实施例的上下文或格式中的合适组合或子组合的任何目的、特征和特性中。相反，在单一实施例的上下文或格式中以说明性方式描述和呈现的本发明的各个目的、特征和特性也可以说明性地描述并以多个单一实施例的上下文或格式呈现。
虽然本发明结合其具体实施例而被描述，显而易见的是，许多替代、修改及变化对于那些本领域的技术人员将是显而易见的。因此，其意在包括落入所附权利要求书的范围内的所有替代、修改及变化。
在本说明书中提及的所有出版物、专利及专利申请以其整体在此通过引用并入本说明书中。其程度如同各单独的出版物、专利或专利申请被具体及单独地指明而通过引用并入本文中。此外，所引用的或指出的任何参考文献不应被解释为承认这些参考文献可作为本发明的现有技术。本申请中标题部分在本文中用于使本说明书容易理解，而不应被解释为必要的限制。
Claims (28)
1.一种处理含氟化合物的固体废物的方法，其特征在于：所述方法包括步骤：
提供含所述氟化合物的所述固体废物；
提供固体氢氧化钙的一供应；
混合所述固体废物和所述固体氢氧化钙，从而形成两者的一混合物；
在一化学还原(非氧化)环境中加热所述混合物，以形成包含固体氟化钙的一加热产物；以及
处理或/及加工所述加热产物，以形成一无害的安全一次性材料。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述方法更包括：提供一定量的所述固体氢氧化钙，所述定量对应于包含在所提供的所述固体废物的所述含氟化合物中的氟所含有的化学计量当量。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述混合的步骤以一方式进行，以便使得由所述混合形成的所述混合物呈一粒状或/及粉末的形式。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述加热的步骤在约400℃和约800℃之间的一操作温度的范围内进行。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述加热的步骤在一操作压力下进行，所述操作压力为在约0.1大气压[76.0毫米汞柱]和约2大气压[1520毫米汞柱]的范围内。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述加热的步骤包括：去除由所述加热形成的气体。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述加热的步骤包括：从所述加热的开始到结束，强制转移和移动所述加热的混合物以及由所述加热的混合物形成的所述加热产物。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于：所述强制转移和移动是通过使用一强制物质转移装置执行。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于：所述强制物质转移装置包括：一个或多个可控制的可旋转部件，被配置和操作为以一操作速度或一旋转速率在约每分钟1圈到约每分钟30圈之间的范围内可控制地旋转。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述加热的步骤在一化学反应停留时间内进行，所述化学反应停留时间为在约20分钟至约60分钟的一范围内。
11.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述处理或/及加工的步骤包括：降低所收集的(热的)所述加热产物的温度，所述加热产物包括固体氟化钙。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于：所述方法更包括：处理所述无害的安全一次性材料。
13.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述方法更包括：通过一流程控制/数据信息处理单元，控制所述提供所述固体废物的步骤、所述提供所述固体氢氧化钙的供应的步骤、所述混合的步骤和所述加热的步骤的操作以及相关的数据信息的处理。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于：所述方法更包括：控制所述处理或/及加工所述加热产物的步骤的操作以及相关的数据信息的处理。
15.一种处理含氟化合物的固体废物的系统，其特征在于：所述系统包括：
一固体废物输入单元，用于接收和容纳所述固体废物；
一固体氢氧化钙供应单元，用于向所述固体废物供应固体氢氧化钙；
一混合单元，可操作地连接到所述固体废物输入单元和所述固体氢氧化钙供应单元，用于混合所述固体废物和所述固体氢氧化钙，并且形成所述固体废物和所述固体氢氧化钙的一混合物；
一加热单元，可操作地连接到所述混合单元，用于在一化学还原(非氧化)环境中加热所述混合物，并且形成包含固体氟化钙的一加热产物；以及
一产物处理/产物加工单元，可操作地连接到所述加热单元，用于处理或/及加工所述加热产物，并且形成一无害的安全一次性材料。
16.如权利要求15所述的系统，其特征在于：所述固体氢氧化钙供应单元配置用于提供一定量的所述固体氢氧化钙，所述定量对应于包含在所提供的所述固体废物的所述含氟化合物中的氟所含有的化学计量当量。
17.如权利要求15所述的系统，其特征在于：所述混合单元包括一混合装置，配置用于混合所述固体废物和所述固体氢氧化钙，使形成的所述混合物呈一粒状或/及粉末形式。
18.如权利要求15所述的系统，其特征在于：所述加热单元配置用于在约400℃和约800℃之间的一操作温度的范围内加热所述混合物。
19.如权利要求15所述的系统，其特征在于：所述加热单元配置用于在一操作压力下加热所述混合物，所述操作压力在约0.1大气压[76.0毫米汞柱]和约2大气压[1520毫米汞柱]的一范围内。
20.如权利要求15所述的系统，其特征在于：所述加热单元配置用于去除在加热所述混合物期间所形成的气体。
21.如权利要求15所述的系统，其特征在于：所述加热单元包括一加热装置，配置用于通过所述加热装置在所述加热的期间强制转移和移动所述混合物以及由所述混合物形成的所述加热产物。
22.如权利要求21所述的系统，其特征在于：所述加热单元包括一强制物质转移装置，所述强制物质转移装置被配置为通过所述加热装置实现所述强制转移和传送。
23.如权利要求22所述的系统，其特征在于：所述加热装置包括一加热腔室，所述加热腔室设置于所述强制物质转移装置中。
24.如权利要求22所述的系统，其特征在于：所述强制物质转移装置包括：一可控制的可旋转部件，被配置和操作用以可控制地旋转而作为一可控制的可旋转的螺杆或是类似的可旋转部件的几何配置和操作类型。
25.如权利要求24所述的系统，其特征在于：所述可控制的可旋转部件被配置和操作为以一操作速度或一旋转速率在约每分钟1圈到约每分钟30圈之间的范围内可控制地旋转。
26.如权利要求15所述的系统，其特征在于：所述加热单元被配置为在一化学反应停留时间内加热所述混合物，所述化学反应停留时间为在约20分钟至约60分钟的一范围内。
27.如权利要求15所述的系统，其特征在于：所述系统更包括：一流程控制/数据信息处理单元，可操作地连接到所述固体废物输入单元、所述固体氢氧化钙供应单元、所述混合单元以及所述加热单元，并控制操作和处理相关的数据信息。
28.如权利要求27所述的系统，其特征在于：所述流程控制/数据信息处理单元进一步可操作地连接所述产物处理/产物加工单元，并控制操作，和处理相关的数据信息。
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