JP5049987B2 - Fluorine ion immobilization and fluorine recycling method - Google Patents

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Description

本発明は、酸性領域から弱アルカリ性の領域の可溶性フッ素イオンを対象とするフッ素の固定化処理技術に関するものであり、さらに、固定化処理により回収したフッ化カルシウムをフッ化水素製造用原料、または、鉄鋼の精錬用フラックスに使用するフッ素資源リサイクル方法に関するものである。   The present invention relates to a fluorine immobilization treatment technique targeting soluble fluorine ions in an acidic region to a weakly alkaline region, and further, calcium fluoride recovered by the immobilization treatment is used as a raw material for producing hydrogen fluoride, or The present invention relates to a fluorine resource recycling method used for a steel refining flux.

通常、フッ素を含有する排水からのフッ素の固定化処理は、生石灰、消石灰、炭酸カルシウム、塩化カルウムなどのカルシウム化合物と反応させて、難溶性のフッ化カルシウムとして大部分のフッ素を固定化した後、必要に応じてアルミニウム塩や鉄塩を用いた凝集沈澱法、フッ素アパタイト析出法、活性アルミナ吸着法、塩基性イオン交換樹脂やキレート樹脂への吸着法などの2次処理により排水中のフッ素濃度を規制値以下にする。   Usually, the fixation of fluorine from wastewater containing fluorine is made after reacting with calcium compounds such as quicklime, slaked lime, calcium carbonate, and calcium chloride to fix most of the fluorine as sparingly soluble calcium fluoride. Fluorine concentration in waste water by secondary treatment such as coagulation precipitation method using aluminum salt or iron salt, fluorapatite precipitation method, activated alumina adsorption method, adsorption method to basic ion exchange resin or chelate resin as required Is below the regulation value.

前段のカルシウム塩を用いて固定化処理して得られたフッ化カルシウムは、粒径が細かくそのままでは濾過できないため高分子凝集剤などを使用して沈降性の良いフロックにし、シックナーで沈降させたものをフィルタープレスにて濾過している。そのようにして得られたフッ化カルシウムは純度がドライベースで60〜80%と低い上に、粒子径が細かく、水分を50〜70%も含むため、産業用フッ化カルシウムとして利用し難い。   Calcium fluoride obtained by immobilization using the calcium salt in the previous stage is fine in particle size and cannot be filtered as it is, so it is made into a floc with good sedimentation using a polymer flocculant etc. and precipitated with a thickener. Things are filtered with a filter press. The calcium fluoride thus obtained has a purity as low as 60 to 80% on a dry basis, and has a fine particle diameter and contains 50 to 70% of water, and thus is difficult to use as industrial calcium fluoride.

生成したフッ化カルシウムスラッジの一部を元に戻し、種結晶の役割を持たせることで多少なりとも粒径を大きくし、含水率を5〜20%減少させることにより廃棄するスラッジのボリウムを減らしている(例えば、非特許文献1参照)。   A part of the generated calcium fluoride sludge is returned to its original state, and the role of seed crystal is increased to increase the particle size somewhat, and the volume of waste sludge is reduced by reducing the water content by 5 to 20%. (For example, refer nonpatent literature 1).

数百ppmの希薄な含フッ素廃液については、フッ化カルシウムの結晶を成長させて大きな粒径にする技術(例えば、非特許文献2参照)もあるが、晶析速度が非常に遅いため設備スケールの割には処理量が少ないことに加えてその回収物の再利用技術が未だ確立されておらず、今のところ産業廃棄物として処理している。   For dilute fluorine-containing waste liquor of several hundred ppm, there is also a technology for growing calcium fluoride crystals to increase the particle size (for example, see Non-Patent Document 2), but the crystallization speed is very slow, so the equipment scale In addition to the small amount of processing, the technology for recycling the collected material has not been established yet, so far it is treated as industrial waste.

その中でも、粒径を大きくするために粒度を揃えた天然炭酸カルシウムにフッ素排水を通すことにより、天然炭酸カルシウムの骨格をほぼ保ったままフッ化カルシウムを生成させる試み(例えば、特許文献1参照)がなされている。この際、発生する炭酸ガスの抜け、生成するフッ化カルシウムフロック、炭酸カルシウムの中心部が未反応で残るなどの問題があるが、この方法で回収フッ化カルシウムを蛍石と混ぜて処理した報告(例えば、非特許文献3参照)もされている。   Among them, an attempt to generate calcium fluoride while maintaining the skeleton of natural calcium carbonate by passing fluorine wastewater through natural calcium carbonate having a uniform particle size in order to increase the particle size (see, for example, Patent Document 1). Has been made. At this time, there are problems such as escape of generated carbon dioxide, generated calcium fluoride floc, and the central part of calcium carbonate remaining unreacted, but this report reports that the recovered calcium fluoride was mixed with fluorite and processed. (See, for example, Non-Patent Document 3).

フッ素の固定化処理で得られたフッ化カルシウム(回収フッ化カルシウム)をフッ化水素製造原料である蛍石と混ぜて使用する試みもなされているが、回収フッ化カルシウムは、平均粒径が小さい(大きくても小さな物が2次凝集している)、嵩密度が小さい(蛍石の半分程度)、不純物が多い(特に、塩素)等の問題により、原料乾燥時の粉塵の問題や蛍石との馴染みが悪く、製品フッ化水素中の不純物が増加するために蛍石に5〜10%混合して使用するのが限度である。   Attempts have also been made to use calcium fluoride (recovered calcium fluoride) obtained by fluorine fixation treatment with fluorite, which is a raw material for producing hydrogen fluoride, but the recovered calcium fluoride has an average particle size. Due to problems such as small (large but small aggregates are secondary agglomerated), low bulk density (about half of fluorite), and many impurities (especially chlorine) Since it is not well-suited with stone and impurities in the product hydrogen fluoride increase, the limit is to use 5 to 10% mixed with fluorite.

石膏に回収フッ化カルシウムを混合・乾燥して粒径を大きくし、蛍石に混ぜて使用する方法(例えば、特許文献2参照)がある。   There is a method in which the recovered calcium fluoride is mixed with gypsum and dried to increase the particle size and then mixed with fluorite (see, for example, Patent Document 2).

無水石膏、および、2水石膏を用いて排水中のフッ素の固定化処理方法は、既に知られているが、処理水中のフッ素濃度を規制値付近まで除去するためには過剰量を使用する必要があり(例えば、特許文献3参照)、回収する固形分中のフッ化カルシウム含量は50%程度と低く、工業用には使用できない。   Methods for immobilizing fluorine in wastewater using anhydrous gypsum and 2-water gypsum are already known, but it is necessary to use an excess amount to remove the fluorine concentration in the treated water to near the regulation value. (See, for example, Patent Document 3), the calcium fluoride content in the solid content to be recovered is as low as about 50% and cannot be used for industrial use.

また、フッ素の再利用を目的に、本発明者の1人は、フッ素濃度1〜2%の中性水溶液を処理して、フッ化カルシウムを80〜90%含有する固形分を回収し、フッ化水素製造原料に使用し、フッ化水素製造で副成する石膏をフッ素の固定化に再利用するシステムを見出している(特許文献4参照)。   Further, for the purpose of reusing fluorine, one of the present inventors treated a neutral aqueous solution with a fluorine concentration of 1 to 2% to recover a solid content containing 80 to 90% of calcium fluoride. A system has been found in which gypsum used as a hydrogen fluoride production raw material and by-produced in hydrogen fluoride production is reused to fix fluorine (see Patent Document 4).

特開平06−063561号公報(出願人:栗田工業株式会社・橋本化成株式会社 、発明の名称:フッ素含有水用処理装置)Japanese Patent Laid-Open No. 06-063561 (Applicant: Kurita Kogyo Co., Ltd., Hashimoto Kasei Co., Ltd., Title of Invention: Treatment device for fluorine-containing water)

特表2002−534346号公報(出願人:アトフイナ、発明の名称:フッ化カルシウム細粉をリサイクルするためのプロセス)JP 2002-534346 A (Applicant: Atowina, Title of Invention: Process for recycling calcium fluoride fine powder)

特開昭59−120286号公報(出願人:日本鋼管株式会社出願、発明の名称:弗素系成分含有廃水の処理方法)Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-120286 (Applicant: Nippon Steel Pipe Co., Ltd., Title of Invention: Treatment method of waste water containing fluorine-based components)

特開2005−200233号公報(出願人:キャボットスーパーメタル株式会社・森田化学工業株式会社、発明の名称:フッ化水素の製造方法)JP 2005-200273 A (Applicant: Cabot Super Metal Co., Ltd., Morita Chemical Co., Ltd., Title of Invention: Method for producing hydrogen fluoride)

栗田工業株式会社 加藤 勇著、「用水と排水」 第42巻 第10号、株式会社産業用水調査会、2000年10月1日、第27〜32頁Kurita Industry Co., Ltd. Isao Kato, “Water and Wastewater” Vol. 42, No. 10, Industrial Water Research Committee, Inc., October 1, 2000, pp. 27-32.

オルガノ株式会社 橋本貴行著、「晶析法を用いたフッ酸リサイクル技術」 クリーンテクノロジー、5月号、日本工業出版株式会社、2001年5月、第40〜42頁Organo Co., Ltd. Takayuki Hashimoto, "Hydrofluoric acid recycling technology using crystallization method" Clean Technology, May issue, Nihon Kogyo Publishing Co., Ltd., May 2001, pp. 40-42

新エネルギー・産業技術総合開発機構 平成13年度成果報告書 51101125 (平成13年度地球温暖化防止関連技術開発「HFC−23破壊技術の開発」) 平成14年3月報告 委託先:社団法人産業環境管理協会New Energy and Industrial Technology Development Organization 2001 Results Report 51101125 (Fiscal 2001 Technology Development Related to Global Warming Prevention “Development of HFC-23 Destruction Technology”) March 2002 Report Subcontractor: Industrial Environmental Management Association

本発明の目的は、排水中に存在するフッ素イオン、および、フッ化水素をフッ化カルシウムとして固定化するに当って、フッ化カルシウム含量が高く、濾過性に優れたフッ化カルシウムとして回収し、さらに、本処理のみで処理水中のフッ素残量を5〜15ppmまで低下させることである。そして、回収したフッ化カルシウムをフッ化水素製造用原料、または、鉄鋼の精錬用フラックスに利用することである。   The purpose of the present invention is to recover the fluoride ion present in the waste water and calcium fluoride as calcium fluoride with a high calcium fluoride content and excellent filterability when immobilized as calcium fluoride. Furthermore, it is to reduce the remaining amount of fluorine in the treated water to 5 to 15 ppm only by this treatment. Then, the recovered calcium fluoride is used as a raw material for producing hydrogen fluoride or a flux for refining steel.

本発明者等は、かかる目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、硫酸イオンとフッ素イオンを含む排液を可溶性カルシウム水溶液、特に塩化カルシウム水溶液と反応させると、フッ化カルシウムを含有する結晶性の良い、粒径30〜100μmの2水石膏を生成し、その結果、排水中の硫酸イオン2000ppm以下に、フッ素イオン濃度5〜15ppmにすることができることを見出した。   As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventors have made a crystal containing calcium fluoride by reacting an effluent containing sulfate ions and fluoride ions with an aqueous solution of soluble calcium, particularly an aqueous solution of calcium chloride. It was found that dihydrate gypsum having a particle size of 30 to 100 μm with good properties was produced, and as a result, the concentration of fluorine ions could be reduced to 5 to 15 ppm below 2000 ppm sulfate ions in the waste water.

さらに、ここで得られたフッ化カルシウムを含有した2水石膏を使用してフッ素排水を処理すると排水中のフッ素分の80〜95%を固定化すると共に固形分中のフッ化カルシウム含量を90%以上にすることができることを見出した。   Further, when the fluorine wastewater is treated using the dihydrate gypsum containing calcium fluoride obtained here, 80 to 95% of the fluorine content in the wastewater is fixed and the calcium fluoride content in the solid content is set to 90%. It was found that it can be more than%.

すなわち、フッ素含有排水の処理において、第1反応槽、第1固液分離槽、第2反応槽、第2固液分離槽からなる装置を用い、第1反応槽において、第2反応槽で生成せしめられるフッ化カルシウムを含有する2水石膏を用いて、フッ素含有排水中のフッ素イオンと硫酸イオンの塩交換を行い、第1固液分離槽において、少なくともフッ化水素製造用原料として再資源化できる純度と粒径を有するフッ化カルシウムを回収し、さらに、第2反応槽において、前記塩交換反応により液中に溶け出した硫酸イオン、および、前記第1反応槽の処理で取り切れなかったフッ素イオンを可溶性のカルシウム塩と反応させることにより、フッ化カルシウムを含有する2水石膏を析出せしめ、析出せしめられたこのフッ化カルシウムを含有する2水石膏を前記第1反応槽の反応に供する。
このようにすることにより、フッ素含有排液中のフッ素を粒径の大きい有益なフッ化カルシウムとして固定化できるとともに、処理液中のフッ素濃度を5〜15ppmに低下させることができる。
That is, in the treatment of fluorine-containing wastewater, an apparatus comprising a first reaction tank, a first solid-liquid separation tank, a second reaction tank, and a second solid-liquid separation tank is used, and is generated in the second reaction tank in the first reaction tank. Using dihydrate gypsum containing calcium fluoride to be squeezed, salt exchange of fluorine ion and sulfate ion in fluorine-containing wastewater is performed, and at least recycled as raw material for hydrogen fluoride production in the first solid-liquid separation tank Calcium fluoride having a purity and a particle size that can be recovered was recovered, and in the second reaction tank, sulfate ions that were dissolved in the liquid by the salt exchange reaction and were not removed by the treatment in the first reaction tank. By reacting fluoride ions with a soluble calcium salt, dihydrate gypsum containing calcium fluoride is precipitated, and the precipitated dihydrate gypsum containing calcium fluoride is precipitated. Serial subjected to the reaction of the first reaction vessel.
By doing in this way, while being able to fix the fluorine in fluorine-containing waste liquid as useful calcium fluoride with a large particle size, the fluorine concentration in a process liquid can be reduced to 5-15 ppm.

このように、第1段目の処理として、第2段目の処理により生成せしめられるフッ化カルシウムを含有する2水石膏を用いて、フッ素含有排水中のフッ素イオンと硫酸イオンの塩交換を行い、第1固液分離槽において、少なくともフッ化水素製造用原料として再資源化できる純度と粒径を有するフッ化カルシウムを回収する。さらに、第2段目の処理として、前記塩交換反応により液中に溶け出した硫酸イオン、および、前記第1段目の処理で取り切れなかったフッ素イオンを可溶性のカルシウム塩と反応させることにより、フッ化カルシウムを含有する2水石膏の結晶を析出せしめる。そして、析出せしめられたこのフッ化カルシウムを含有する2水石膏を前記第1段目の反応に供する。この二段階の反応により、フッ素リサイクルシステムを完成させることができた。
この二段階の反応により、フッ素含有排液からフッ素分の99%以上を有益なフッ化カルシウムとして回収できるとともに、処理液中のフッ素濃度を5〜15ppmに低下させることができる。
As described above, as the first stage treatment, salt exchange between fluoride ions and sulfate ions in the fluorine-containing waste water is performed using dihydrate gypsum containing calcium fluoride generated by the second stage treatment. In the first solid-liquid separation tank, at least calcium fluoride having a purity and particle size that can be recycled as a raw material for producing hydrogen fluoride is recovered. Further, as the second stage treatment, the sulfate ions dissolved in the liquid by the salt exchange reaction and the fluorine ions not removed by the first stage treatment are reacted with a soluble calcium salt. Then, crystals of dihydrate gypsum containing calcium fluoride are precipitated. Then, the precipitated dihydrate gypsum containing calcium fluoride is subjected to the first-stage reaction. Through this two-step reaction, the fluorine recycling system was completed.
By this two-stage reaction, 99% or more of the fluorine content can be recovered as beneficial calcium fluoride from the fluorine-containing waste liquid, and the fluorine concentration in the treatment liquid can be reduced to 5 to 15 ppm.

上記フッ素の固定化において、第2固液分離槽から排出される廃液中に溶けて損失する硫酸イオン分に相当する量(硫酸カルシウムの溶解度分)以上、より好ましくは1倍から2倍量の硫酸塩溶液、特に硫酸ナトリウム水溶液、または、硫酸ナトリウムを含有する排液を、処理の対象となる排水中、または、第2反応槽までのいずれかにおいて添加することが望ましい。このようにすると、上記のフッ素の固定化処理を効果的に実施することができる。   In the above-described fixation of fluorine, the amount corresponding to the amount of sulfate ion dissolved in the waste liquid discharged from the second solid-liquid separation tank (calcium sulfate solubility) or more, more preferably 1 to 2 times the amount. It is desirable to add a sulfate solution, particularly a sodium sulfate aqueous solution, or a waste solution containing sodium sulfate, either in the waste water to be treated or until the second reaction tank. If it does in this way, the above-mentioned fixation process of fluorine can be carried out effectively.

上記フッ素の固定化において、第2固液分離槽から排出される排液中に溶けて損失する分に相当する分以上、より好ましくは1倍から2倍量の2水石膏を固体、または、2水石膏のスラリーとして補充することが望ましい。このようにすると、上記のフッ素の固定化処理を効果的に実施することができる。   In the above-described fixation of fluorine, more than the amount corresponding to the amount lost and dissolved in the drainage discharged from the second solid-liquid separation tank, more preferably 1 to 2 times the amount of 2-hydrate gypsum is solid, or It is desirable to replenish as a two-water gypsum slurry. If it does in this way, the above-mentioned fixation process of fluorine can be carried out effectively.

上記の場合において、第1固液分離槽で得られたフッ化カルシウムを濾過・乾燥すれば、少なくともフッ化水素製造用の原料として使用できるほか、鉄鋼の精錬用フラックスとして使用することができる。このように、回収したフッ化カルシウムを工業的に有益に利用することができる。   In the above case, if the calcium fluoride obtained in the first solid-liquid separation tank is filtered and dried, it can be used at least as a raw material for producing hydrogen fluoride and can be used as a refining flux for steel. Thus, the recovered calcium fluoride can be used industrially beneficially.

上記可溶性カルシウムとして塩化カルシウム水溶液、または、塩化カルシウムを含有する排水を、第2反応槽で処理する硫酸イオンの当量以上、より好ましくは1倍から2倍量を使用することが望ましい。このようにすると、上記のフッ素の固定化処理を効果的に実施することができる。   It is desirable to use an aqueous calcium chloride solution or a wastewater containing calcium chloride as the soluble calcium in an amount equal to or more than that of sulfate ions to be treated in the second reaction tank, more preferably 1 to 2 times. If it does in this way, the above-mentioned fixation process of fluorine can be carried out effectively.

本発明をさらに具体的に説明する。
通常、高濃度のフッ素を含有する排水を処理するには、当該排水を生石灰、消石灰、塩化カルシウムなどの水溶性のカルシウム化合物と反応させて難溶性のフッ化カルシウムとして大部分のフッ素を固定化している。
このような固定化処理により得られたフッ化カルシウムは、粒径が非常に細かく、そのままでは濾過できないために、凝集剤を用いてフロックにした後、沈降分離・フィルタープレス濾過を行っている。そのため、水分が50〜70%もあり、産業用として再利用できないだけでなく、そのボリウムも大きいためにその処分が問題となっている。
The present invention will be described more specifically.
Usually, to treat wastewater containing high concentrations of fluorine, the wastewater is reacted with water-soluble calcium compounds such as quicklime, slaked lime and calcium chloride to immobilize most of the fluorine as sparingly soluble calcium fluoride. ing.
Calcium fluoride obtained by such an immobilization treatment has a very fine particle size and cannot be filtered as it is. Therefore, the flocculant is used to form a floc, followed by sedimentation separation and filter press filtration. Therefore, the water content is as high as 50 to 70%, and not only cannot be reused for industrial purposes, but also its volume is large, so that disposal is a problem.

この問題を解決するために、適度の粒径に揃えた天然炭酸カルシウムとフッ化水素とを反応(式(1))させ、炭酸カルシウムの骨格をほぼ保ったままフッ化カルシウムを生成させる試みがなされている。その際、大部分の炭酸カルシウムが粒径を保持したままフッ化カルシウムとして回収されるが、発生する炭酸ガスが抜け難くさらなる反応の進行を阻害したり、炭酸ガスの発生に伴い微粒子のフッ化カルシウムフロックが生成したり、炭酸カルシウムの中心部が未反応の炭酸カルシウムが残るなどの問題がある。   In order to solve this problem, there is an attempt to produce calcium fluoride while maintaining the calcium carbonate skeleton substantially by reacting natural calcium carbonate with an appropriate particle size and hydrogen fluoride (formula (1)). Has been made. At that time, most of the calcium carbonate is recovered as calcium fluoride while maintaining the particle size. However, the generated carbon dioxide gas is difficult to escape, and further progress of the reaction is inhibited. There are problems such as generation of calcium flocs and unreacted calcium carbonate remaining in the center of calcium carbonate.

本発明における2水石膏を使用する方法は、単にフッ素アニオンと硫酸アニオンの塩交換(式(2))であるため、炭酸カルシウムを用いた時のような結晶が崩れて微細化する問題を発生することがなく、使用した2水石膏の粒径を保持したまま90%以上の純度のフッ化カルシウムを得ることができるため、沈降性、濾過性が良い。   Since the method using dihydrate gypsum in the present invention is simply salt exchange between the fluorine anion and the sulfate anion (formula (2)), there arises a problem that the crystals are broken and refined as when calcium carbonate is used. Therefore, it is possible to obtain calcium fluoride having a purity of 90% or more while maintaining the particle size of the dihydrate gypsum used.

未反応で残る2水石膏は、フッ化水素製造用原料として使用する場合、予備乾燥で無水石膏となり、また、フッ化水素製造時に副生する固形分は無水石膏であるため、20%程度含まれていても全く問題とならない。   Unreacted dihydrate gypsum, when used as a raw material for hydrogen fluoride production, is pre-dried to become anhydrous gypsum, and the solid content produced as a by-product during hydrogen fluoride production is anhydrous gypsum, so it contains about 20% It does not matter at all.

本発明の最も重要なポイントは、第2反応槽の反応で粒径が30μm以上のフッ化カルシウムを含有する2水石膏の結晶を析出させることであり、そのためには第1反応槽の処理でより多くの、より好ましくは90%以上のフッ素を固定化するのが良い。   The most important point of the present invention is to precipitate crystals of dihydrate gypsum containing calcium fluoride having a particle size of 30 μm or more in the reaction of the second reaction tank. It is better to immobilize more fluorine, more preferably 90% or more.

第1反応槽におけるフッ素の固定化率が低過ぎると、第2反応槽の反応に供する排水中のフッ素濃度が高くなり、その場合、析出してくるフッ化カルシウムを含有する2水石膏の結晶が細かくなる。   If the immobilization ratio of fluorine in the first reaction tank is too low, the fluorine concentration in the waste water used for the reaction in the second reaction tank will increase, and in this case, crystals of dihydrate gypsum containing precipitated calcium fluoride. Becomes finer.

その実例として、50ppm、250ppm、500ppm、1000ppm、2500ppm、および、5000ppmのフッ素を含有する4.16%の硫酸ナトリウム水溶液をそれぞれ1000g準備し、攪拌しながら6.78%の塩化カルシウムを含有する水溶液500gを滴下・反応させて、フッ化カルシウムを含有する2水石膏の結晶を析出させた。ここで起こる反応は、式(3)、式(4)で示す反応である。   As an example, 1000 g each of 4.16% aqueous sodium sulfate solution containing 50 ppm, 250 ppm, 500 ppm, 1000 ppm, 2500 ppm, and 5000 ppm fluorine was prepared, and an aqueous solution containing 6.78% calcium chloride with stirring. 500 g was dropped and reacted to precipitate dihydrate gypsum crystals containing calcium fluoride. The reaction occurring here is a reaction represented by the formulas (3) and (4).

反応後、生成した固形分の沈降性を確認後、濾過した。ろ液については、溶存しているフッ素濃度、および、硫酸イオン濃度を測定し、固形分は軽く水洗後、乾燥してその重量を秤量し、SEM(走査型電子顕微鏡)写真を撮って形状を比較した。その結果を表1、および、図3、図4に示す。   After the reaction, it was filtered after confirming the sedimentation of the generated solid content. For the filtrate, the dissolved fluorine concentration and sulfate ion concentration were measured, the solid content was lightly washed with water, dried, weighed, and photographed with SEM (scanning electron microscope). Compared. The results are shown in Table 1 and FIGS.

原液中のフッ素濃度に関係なく、Run1〜4のろ液中には、ほぼ10ppmのフッ素イオンと1500ppmの硫酸イオンが残留していた。これらの濃度は、フッ化カルシウム、および、2水石膏の水への溶解度に近い値であった。Run5、6で硫酸イオン濃度が増加しているのは、塩化カルシウム量が不足したため未反応の硫酸ナトリウムが増加したからであり、充分な量のカルシウムイオンが存在すれば、硫酸イオンは1500ppm程度になる。   Regardless of the fluorine concentration in the stock solution, approximately 10 ppm of fluorine ions and 1500 ppm of sulfate ions remained in the filtrates of Runs 1 to 4. These concentrations were close to the solubility of calcium fluoride and dihydrate gypsum in water. The reason why the sulfate ion concentration increased in Runs 5 and 6 was that the amount of unreacted sodium sulfate increased due to the lack of calcium chloride. If there was a sufficient amount of calcium ions, the sulfate ion would be about 1500 ppm. Become.

図3と図4を比較すれば分かるように、Run1〜4、すなわち処理前のフッ素濃度が1000ppm以下であれば、きれいな結晶成長が見られ、その粒径も30〜100μmと大きい(図3(a)、(b))。これに対して、フッ素濃度が2500ppm以上では、微細なフッ化カルシウムがより多く生成するために、生成する粒子は細かくなり、沈降性も低下した(図4(a)、(b))。表1に示すデータによれば、第1反応槽の処理でフッ素含量を1000ppm以下に落としてやれば、第2反応槽で生成するフッ化カルシウムを含有する2水石膏は、大きな粒径を保持できる。   As can be seen by comparing FIG. 3 and FIG. 4, if Run 1 to 4, that is, the fluorine concentration before the treatment is 1000 ppm or less, clean crystal growth is observed, and the grain size is as large as 30 to 100 μm (FIG. 3 ( a), (b)). On the other hand, when the fluorine concentration is 2500 ppm or more, more fine calcium fluoride is generated, so that the generated particles are finer and the sedimentation property is also lowered (FIGS. 4A and 4B). According to the data shown in Table 1, if the fluorine content is reduced to 1000 ppm or less in the treatment of the first reaction tank, dihydrate gypsum containing calcium fluoride produced in the second reaction tank maintains a large particle size. it can.

第2反応槽での反応を想定して、撹拌機を備えた50Lのポリエチレン製容器に1000ppmのフッ素を含有する4.16%の硫酸ナトリウム水溶液を20.0kg入れ、攪拌しながら定量ポンプにてほぼ1時間かけて6.78%の塩化カルシウムを含有する水溶液10.0kgを滴下して反応させた。滴下終了後10分間攪拌を続けたのち、遠心脱水機を用いて固液分離を行った。水分6.2%、フッ化カルシウム1.8%、2水石膏92.0%を含有する固形分1008gを回収した。ろ液中のフッ素濃度は10.8ppm、硫酸イオン濃度は1650ppmであった。   Assuming a reaction in the second reaction tank, 20.0 kg of a 4.16% sodium sulfate aqueous solution containing 1000 ppm of fluorine is placed in a 50 L polyethylene container equipped with a stirrer and stirred with a metering pump. Over about 1 hour, 10.0 kg of an aqueous solution containing 6.78% calcium chloride was dropped and reacted. Stirring was continued for 10 minutes after the completion of dropping, and solid-liquid separation was performed using a centrifugal dehydrator. 1008 g of a solid content containing 6.2% moisture, 1.8% calcium fluoride, and 92.0% dihydrate gypsum was recovered. The fluorine concentration in the filtrate was 10.8 ppm, and the sulfate ion concentration was 1650 ppm.

第1反応槽での反応を想定して、フッ化ナトリウムを水に2.21%溶解させて10000ppmのフッ素含有排水を調製し、この調製排水1000gに対して、第2反応槽での反応を想定して調製した水分6.2%、フッ化カルシウム1.8%、2水石膏92.0%を含有する固形分を、式(2)に基づいて2水石膏ベースで調製排水中のフッ素に対して1.0当量、1.1倍当量、1.2倍当量、1.3倍当量、1.5倍当量加えて攪拌し、液中のフッ素イオン濃度の変化を測定した。その経時変化、および、最初のpHと240分後のpH値を表2に示す。   Assuming a reaction in the first reaction tank, 2.21% of sodium fluoride is dissolved in water to prepare a 10000 ppm fluorine-containing waste water, and the reaction in the second reaction tank is performed on 1000 g of this prepared waste water. Prepared solid content containing 6.2% moisture, 1.8% calcium fluoride, and 92.0% dihydrate gypsum based on the formula (2). 1.0 equivalents, 1.1 times equivalents, 1.2 times equivalents, 1.3 times equivalents, 1.5 times equivalents were added and stirred, and the change in fluorine ion concentration in the liquid was measured. Table 2 shows the change with time, the initial pH value, and the pH value after 240 minutes.

液のpHは、式(2)の反応が進行するに従って硫酸イオンが溶け出すので、徐々に酸性サイドにシフトする。そのため、排水として放流する場合pHを調整する必要がある。そのpH調整は、第2反応槽で行うことが望ましい。   The pH of the liquid gradually shifts to the acidic side because sulfate ions dissolve out as the reaction of formula (2) proceeds. Therefore, when discharging as waste water, it is necessary to adjust pH. The pH adjustment is desirably performed in the second reaction tank.

同様に、排液のpHによるフッ素の固定化に及ぼす影響を調べるために、塩酸を用いてpH3.06に調製した10000ppmのフッ素含有排水(酸性排液)、水酸化ナトリウムを用いてpH9.95に調製した10000ppmのフッ素含有排水(アルカリ排液)について、1.0倍当量の2水石膏を加えて攪拌した場合の測定結果を表3に示す。両排水と比較するため、表2における1.0倍当量の値を中性排水として表3中に記載した。   Similarly, in order to investigate the influence of pH of the effluent on the fixation of fluorine, 10000 ppm fluorine-containing wastewater (acid effluent) prepared to pH 3.06 using hydrochloric acid, pH 9.95 using sodium hydroxide. Table 3 shows the measurement results when the 10000 ppm fluorine-containing wastewater (alkaline wastewater) prepared in Example 1 was stirred after adding 1.0 equivalent of 2-hydrate gypsum. In order to compare with both wastewater, the value of 1.0 times equivalent in Table 2 is shown in Table 3 as neutral wastewater.

表3から分かるように、いずれの領域についても、初期の反応性の差は少なく、最初の15分間で72〜75%のフッ素が固定化されている。その後の反応性の差は大きく、酸性排水では30分以降はほとんど反応していない。中性、および、アルカリ排水では、時間と共に反応が進んでいる。   As can be seen from Table 3, the difference in initial reactivity is small in any region, and 72 to 75% of fluorine is immobilized in the first 15 minutes. The difference in reactivity after that is large, and acidic wastewater hardly reacts after 30 minutes. In neutral and alkaline wastewater, the reaction proceeds with time.

表2の1.0倍当量を使用し一段目の反応時間を2時間とすると、90.5%のフッ素が固定化され、反応に使用した2水石膏中のフッ化カルシウムを考慮すると、約90wt%のフッ化カルシウムを含有する固形物が回収できる。排液中のフッ素含量が増加すれば、第1反応槽でのフッ素の固定化率が上昇し、30000ppmのフッ素含量の排液では1.0倍当量を使用した場合で、回収した固形物中のフッ化カルシウム含量は92〜94wt%と高くなる。逆に、3000ppmと薄い場合は、82〜86wt%と低くなる。   If 1.0 times equivalent of Table 2 is used and the reaction time of the first stage is 2 hours, 90.5% of fluorine is fixed, and considering calcium fluoride in dihydrate gypsum used for the reaction, A solid containing 90 wt% calcium fluoride can be recovered. If the fluorine content in the effluent increases, the fluorine immobilization rate in the first reaction tank increases, and in the effluent having a fluorine content of 30000 ppm, 1.0 eq. The calcium fluoride content of becomes as high as 92 to 94 wt%. Conversely, when it is as thin as 3000 ppm, it is as low as 82 to 86 wt%.

本発明の概念的なフロー図として、不足する硫酸イオンを硫酸ナトリウム水溶液として補充する場合を図1に、2水石膏として補充する場合を図2に示す。   As a conceptual flow chart of the present invention, FIG. 1 shows a case where a deficient sulfate ion is replenished as an aqueous sodium sulfate solution, and FIG.

第2固液分離槽からの排水中には、2水石膏の溶解度に相当する分の硫酸イオンが溶解しており、また、第1反応槽で第1固液分離槽から回収した固形分には2水石膏が5〜13wt%含有しており、この分の硫酸イオンが系外に持ち出されるために、硫酸イオンを補充する必要がある。   Sulfate ions corresponding to the solubility of 2-hydrate gypsum are dissolved in the waste water from the second solid-liquid separation tank, and the solid content recovered from the first solid-liquid separation tank in the first reaction tank Contains 5 to 13 wt% of dihydrate gypsum, and since sulfate ions for this amount are taken out of the system, it is necessary to supplement sulfate ions.

その補充方法としては、水溶性の硫酸塩、例えば硫酸ナトリウム水溶液や硫酸ナトリウムを含有する排水を、排水の原水、第1反応槽、第1固液分離槽、第2反応槽、第2固液分離槽、および、主配管の途中のいずれのところで補充しても良いが、より好ましくは、図1に示すように第1固液分離槽後、第2反応槽へ流入するラインで行うのが良い。   As a replenishment method, wastewater containing a water-soluble sulfate, such as an aqueous solution of sodium sulfate or sodium sulfate, is used as raw water for drainage, a first reaction tank, a first solid-liquid separation tank, a second reaction tank, and a second solid-liquid. Although it may be replenished at any point in the middle of the separation tank and the main pipe, more preferably, it is carried out in a line flowing into the second reaction tank after the first solid-liquid separation tank as shown in FIG. good.

石膏で投入する場合、使用する硫酸カルシウムの形態は無水石膏、半水石膏、2水石膏の何れでも良いが、式(2)の反応がより速く、固化の問題がない2水石膏を使用することが望ましい。式(2)に示すフッ素の固定化反応が固−液反応であることと、硫酸カルシウムの形状を保持したまま反応するために、硫酸カルシウムの粒度が大きい場合には、内部までの反応が起こり難くなる。   When using gypsum, calcium sulfate may be used in the form of anhydrous gypsum, hemihydrate gypsum, or water hydrate gypsum, but use dihydrate gypsum with a faster reaction of formula (2) and no problem of solidification. It is desirable. Since the fluorine immobilization reaction shown in Formula (2) is a solid-liquid reaction and the reaction is carried out while maintaining the shape of calcium sulfate, when the calcium sulfate particle size is large, the reaction to the inside occurs. It becomes difficult.

請求項1記載の発明によれば、フッ素含有排液からフッ素分の99%以上を有益なフッ化カルシウムとして回収できるとともに、処理液中のフッ素濃度を5〜15ppmに低下させることができる。   According to the first aspect of the invention, 99% or more of the fluorine content can be recovered from the fluorine-containing effluent as useful calcium fluoride, and the fluorine concentration in the treatment liquid can be reduced to 5 to 15 ppm.

請求項2記載の発明によれば、請求項1記載のフッ素の固定化処理を効果的に実施することができる。   According to the invention described in claim 2, the fluorine immobilization treatment described in claim 1 can be effectively carried out.

請求項3記載の発明によれば、請求項1記載のフッ素の固定化処理を効果的に実施することができる。   According to the invention described in claim 3, the fluorine immobilization treatment according to claim 1 can be effectively carried out.

請求項4記載の発明によれば、回収したフッ化カルシウムを工業的に有益に利用することができる。   According to invention of Claim 4, the collect | recovered calcium fluoride can be utilized industrially beneficially.

請求項5記載の発明によれば、請求項1記載のフッ素の固定化処理を効果的に実施することができる。   According to the fifth aspect of the invention, the fluorine immobilization treatment of the first aspect can be effectively carried out.

本発明によるフッ素回収処理システムの一例を示すもので、特に、請求項1、2、5記載の発明を実施するための概念的なフロー図である。An example of the fluorine recovery processing system by this invention is shown, and it is a conceptual flowchart for implementing invention of Claim 1, 2, 5 especially. 本発明によるフッ素回収処理システムの別の例を示すもので、特に、請求項1、3、5記載の発明を実施するための概念的なフロー図である。Another example of the fluorine collection | recovery processing system by this invention is shown, and it is a conceptual flowchart for implementing invention of Claim 1,3,5 especially. 処理前のフッ素濃度が1000ppm以下のフッ素含有排液から生成された固形分のSEM写真で、特に、(a)は250ppmフッ素含有排液から、(b)は1000ppmフッ素含有排液から生成された場合を示す。In the SEM photograph of the solid content generated from the fluorine-containing effluent having a fluorine concentration of 1000 ppm or less before treatment, in particular, (a) was generated from the 250 ppm fluorine-containing effluent, and (b) was generated from the 1000 ppm fluorine-containing effluent. Show the case. 処理前のフッ素濃度が2500ppm以上のフッ素含有排液から生成された固形分のSEM写真で、特に、(a)は2500ppmフッ素含有排液から、(b)は5000ppmフッ素含有排液から生成された場合を示す。SEM photographs of solids generated from a fluorine-containing effluent having a fluorine concentration of 2500 ppm or more before treatment. In particular, (a) was generated from a 2500 ppm fluorine-containing effluent, and (b) was generated from a 5000 ppm fluorine-containing effluent. Show the case.

以下、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明する。
(実施例1)
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples.
Example 1

各槽実容積100Lを有するパイロット設備を用いて図1のフローチャートに従い、排水としてフッ素21000ppmを含有するpH8.5のフッ素排ガス洗浄排水を20kg/hで第1反応槽に供給し、反応させた。5%の硫酸ナトリウムを3.52kg/hで第1固液分離槽と第2反応槽との配管中に供給し、10%の塩化カルシウムを14.7kg/hで第2反応槽に供給し反応させた。第2反応槽のpHが中性域(6.4−6.6)であったため中和剤は供給しなかった。第2固液分離槽で分離されたスラリーをチューブポンプにて15L/hで第1反応槽に送った。反応が安定した状態で、このスラリーは、固形分12.9wt%、固形分組成:2水石膏98.1wt%、フッ化カルシウム1.9wt%であった。第1固液分離槽で抜き出したスラリーは遠心脱水を行い、脱水母液は第1固液分離槽に戻した。脱水で回収した固形分はドライベースで平均938g/h回収でき、その組成はフッ化カルシウム92.6wt%、2水石膏7.4wt%であった。回収物は乾燥後、フッ化水素製造用原料に供した。
第2固液分離槽から排出される処理排水は、平均でpH6.5、フッ素9.2ppm、硫酸イオン1506ppm、カルシウム1755ppmであった。
本実施例において、フッ素の固定化率は99.9%で、使用した硫酸ナトリウム水溶液は排液中に溶けて損失する硫酸イオン分の1.5倍当量、塩化カルシウム水溶液は第2反応槽で処理する硫酸イオンの1.2倍当量であった。各槽における液の平均滞留時間は、第1反応槽で2.86h、第1固液分離槽で2.86h、第2反応槽で1.9h、第2固液分離槽で1.9hであった。
(実施例2)
According to the flow chart of FIG. 1 using a pilot facility having an actual volume of 100 L in each tank, fluorine waste gas cleaning wastewater having a pH of 8.5 containing 21000 ppm of fluorine as wastewater was supplied to the first reaction tank at 20 kg / h and reacted. 5% sodium sulfate at 3.52 kg / h is supplied into the piping between the first solid-liquid separation tank and the second reaction tank, and 10% calcium chloride is supplied at 14.7 kg / h to the second reaction tank. Reacted. Since the pH of the second reaction tank was in the neutral range (6.4-6.6), no neutralizer was supplied. The slurry separated in the second solid-liquid separation tank was sent to the first reaction tank at 15 L / h with a tube pump. In a state in which the reaction was stable, this slurry had a solid content of 12.9 wt%, a solid content composition: 98.1 wt% of water gypsum, and 1.9 wt% of calcium fluoride. The slurry extracted in the first solid-liquid separation tank was subjected to centrifugal dehydration, and the dehydrated mother liquor was returned to the first solid-liquid separation tank. The average solid content recovered by dehydration was 938 g / h on a dry basis, and the composition was 92.6 wt% calcium fluoride and 7.4 wt% dihydrate gypsum. The recovered material was dried and used as a raw material for producing hydrogen fluoride.
The treated wastewater discharged from the second solid-liquid separation tank had an average pH of 6.5, fluorine of 9.2 ppm, sulfate ion of 1506 ppm, and calcium of 1755 ppm.
In this example, the immobilization rate of fluorine was 99.9%, the sodium sulfate aqueous solution used was 1.5 times equivalent to the amount of sulfate ions lost by dissolution in the drainage, and the calcium chloride aqueous solution was in the second reaction tank. It was 1.2 times equivalent to the sulfate ion to be treated. The average residence time of the liquid in each tank is 2.86 h in the first reaction tank, 2.86 h in the first solid-liquid separation tank, 1.9 h in the second reaction tank, and 1.9 h in the second solid-liquid separation tank. there were.
(Example 2)

実施例1と同じ装置を用い、排水としてフッ素16000ppmを含有するpH6.5のフッ素含有排水を20kg/hで第1反応槽に供給し、反応させた。5%の硫酸ナトリウムを3.0kg/hで第1固液分離槽と第2反応槽との配管中に供給し、10%の塩化カルシウムを12.8kg/hで第2反応槽に供給し反応させた。第1固液分離槽のpHが5.2であったため、第2反応槽に中和剤として1%−水酸化ナトリウム水溶液を滴下して中和した。第2固液分離槽で分離されたスラリーをチューブポンプにて15L/hで第1反応槽に送った。反応が安定した状態で、このスラリーは、固形分9.9wt%、固形分組成:2水石膏97.9wt%、フッ化カルシウム2.1wt%であった。第1固液分離槽で抜き出したスラリーは遠心脱水を行い、脱水母液は第1固液分離槽に戻した。脱水で回収した固形分はドライベースで平均721g/h回収でき、その組成はフッ化カルシウム91.2wt%、2水石膏8.8wt%であった。回収物は乾燥後、フッ化水素製造用原料に供した。
第2固液分離槽から排出される処理排水は、平均でpH7.2、フッ素8.3ppm、硫酸イオン1317ppm、カルシウム2070ppmであった。
本実施例において、フッ素の固定化率は99.9%で、使用した硫酸ナトリウム水溶液は排液中に溶けて損失する硫酸イオン分の1.54倍当量、塩化カルシウム水溶液は第2反応槽で処理する硫酸イオンの1.37倍当量であった。各槽における液の平均滞留時間は、第1反応槽で2.86h、第1固液分離槽で2.86h、第2反応槽で2.0h、第2固液分離槽で2.0hであった。
(実施例3)
Using the same apparatus as in Example 1, fluorine-containing wastewater having a pH of 6.5 containing 16000 ppm of fluorine as wastewater was supplied to the first reaction tank at 20 kg / h and reacted. 5% sodium sulfate is supplied at 3.0 kg / h into the pipes of the first solid-liquid separation tank and the second reaction tank, and 10% calcium chloride is supplied at 12.8 kg / h to the second reaction tank. Reacted. Since the pH of the first solid-liquid separation tank was 5.2, 1% sodium hydroxide aqueous solution was added dropwise as a neutralizing agent to the second reaction tank for neutralization. The slurry separated in the second solid-liquid separation tank was sent to the first reaction tank at 15 L / h with a tube pump. With the reaction stabilized, this slurry had a solid content of 9.9 wt%, a solid content composition: 97.9 wt% of gypsum, and 2.1 wt% of calcium fluoride. The slurry extracted in the first solid-liquid separation tank was subjected to centrifugal dehydration, and the dehydrated mother liquor was returned to the first solid-liquid separation tank. The average solid content recovered by dehydration was 721 g / h on a dry basis, and the composition was 91.2 wt% calcium fluoride and 8.8 wt% dihydrate gypsum. The recovered material was dried and used as a raw material for producing hydrogen fluoride.
The treated wastewater discharged from the second solid-liquid separation tank was, on average, pH 7.2, fluorine 8.3 ppm, sulfate ions 1317 ppm, and calcium 2070 ppm.
In this example, the immobilization ratio of fluorine was 99.9%, the used sodium sulfate aqueous solution was 1.54 times equivalent to the amount of sulfate ions lost by dissolution in the drainage, and the calcium chloride aqueous solution was in the second reaction tank. It was 1.37 times equivalent to the sulfate ion to be treated. The average residence time of the liquid in each tank is 2.86 h in the first reaction tank, 2.86 h in the first solid-liquid separation tank, 2.0 h in the second reaction tank, and 2.0 h in the second solid-liquid separation tank. there were.
(Example 3)

実施例1と同じ装置を用い、排水としてフッ素7500ppmを含有するpH5.6のフッ素含有排水を20kg/hで第1反応槽に供給し、反応させた。5%の硫酸ナトリウムを2.5kg/hで第1固液分離槽と第2反応槽との配管中に供給し、10%の塩化カルシウムを7.0kg/hで第2反応槽に供給し反応させた。第1固液分離槽のpHが5.1であったため、第2反応槽に中和剤として1%−水酸化ナトリウム水溶液を滴下して中和した。第2固液分離槽で分離されたスラリーをチューブポンプにて10L/hで第1反応槽に送った。反応が安定した状態で、このスラリーは、固形分6.6wt%、固形分組成:2水石膏98.1wt%、フッ化カルシウム1.9wt%であった。第1固液分離槽で抜き出したスラリーは遠心脱水を行い、脱水母液は第1固液分離槽に戻した。脱水で回収した固形分はドライベースで平均334g/h回収でき、その組成はフッ化カルシウム86.2wt%、2水石膏13.8wt%であった。回収物は乾燥後、フッ化水素製造用原料に供した。
第2固液分離槽から排出される処理排水は、平均でpH6.9、フッ素11.2ppm、硫酸イオン1480ppm、カルシウム1890ppmであった。
本実施例において、フッ素の固定化率は99.9%で、使用した硫酸ナトリウム水溶液は排液中に溶けて損失する硫酸イオン分の1.35倍当量、塩化カルシウム水溶液は第2反応槽で処理する硫酸イオンの1.71倍当量であった。各槽における液の平均滞留時間は、第1反応槽で3.33h、第1固液分離槽で3.33h、第2反応槽で2.1h、第2固液分離槽で2.1hであった。
(実施例4)
Using the same apparatus as in Example 1, fluorine-containing wastewater having a pH of 5.6 containing 7500 ppm of fluorine as wastewater was supplied to the first reaction tank at 20 kg / h and reacted. 5% sodium sulfate is supplied at 2.5 kg / h into the piping of the first solid-liquid separation tank and the second reaction tank, and 10% calcium chloride is supplied to the second reaction tank at 7.0 kg / h. Reacted. Since the pH of the first solid-liquid separation tank was 5.1, 1% -aqueous sodium hydroxide solution was added dropwise as a neutralizing agent to the second reaction tank for neutralization. The slurry separated in the second solid-liquid separation tank was sent to the first reaction tank at 10 L / h with a tube pump. In a state where the reaction was stable, this slurry had a solid content of 6.6 wt%, a solid content composition: 98.1 wt% of double gypsum, and 1.9 wt% of calcium fluoride. The slurry extracted in the first solid-liquid separation tank was subjected to centrifugal dehydration, and the dehydrated mother liquor was returned to the first solid-liquid separation tank. The average solid content recovered by dehydration was 334 g / h on a dry basis, and the composition was 86.2 wt% calcium fluoride and 13.8 wt% dihydrate gypsum. The recovered material was dried and used as a raw material for producing hydrogen fluoride.
The treated wastewater discharged from the second solid-liquid separation tank had an average pH of 6.9, fluorine of 11.2 ppm, sulfate ion of 1480 ppm, and calcium of 1890 ppm.
In this example, the immobilization rate of fluorine was 99.9%, the used sodium sulfate aqueous solution was 1.35 times equivalent to the amount of sulfate ions lost in the waste liquid, and the calcium chloride aqueous solution was in the second reaction tank. It was 1.71 times equivalent of the sulfate ion to be treated. The average residence time of the liquid in each tank is 3.33 h in the first reaction tank, 3.33 h in the first solid-liquid separation tank, 2.1 h in the second reaction tank, and 2.1 h in the second solid-liquid separation tank. there were.
Example 4

各槽実容積100Lを有するパイロット設備を用いて図2のフローチャートに従い、排水としてフッ素21000ppmを含有するpH8.5のフッ素排ガス洗浄排水を20kg/hで第1反応槽に供給し、反応させた。10%の2水石膏スラリー液を2.2kg/hで第1固液分離槽と第2反応槽との配管中に供給し、10%の塩化カルシウムを14.7kg/hで第2反応槽に供給し反応させた。第2反応槽のpHが中性域(6.4−6.6)であったため中和剤は供給しなかった。第2固液分離槽で分離されたスラリーをチューブポンプにて15L/hで第1反応槽に送った。その結果、実施例1とほぼ同じ結果を得た。   According to the flow chart of FIG. 2 using a pilot facility having an actual volume of 100 L in each tank, pH 8.5 fluorine exhaust gas cleaning wastewater containing 21000 ppm of fluorine was supplied to the first reaction tank at 20 kg / h and reacted. 10% dihydrate gypsum slurry liquid is supplied into the piping of the first solid-liquid separation tank and the second reaction tank at 2.2 kg / h, and 10% calcium chloride is supplied to the second reaction tank at 14.7 kg / h. To be reacted. Since the pH of the second reaction tank was in the neutral range (6.4-6.6), no neutralizer was supplied. The slurry separated in the second solid-liquid separation tank was sent to the first reaction tank at 15 L / h with a tube pump. As a result, almost the same result as in Example 1 was obtained.

Claims (5)

フッ素含有排水の処理において、第1反応槽、第1固液分離槽、第2反応槽、第2固液分離槽からなる装置を用い、第1反応槽において、第2反応槽で生成せしめられるフッ化カルシウムを含有する2水石膏を用いて、フッ素含有排水中のフッ素イオンと硫酸イオンの塩交換を行い、第1固液分離槽において、少なくともフッ化水素製造用原料として再資源化できる純度と粒径を有するフッ化カルシウムを回収し、さらに、第2反応槽において、前記塩交換反応により液中に溶け出した硫酸イオン、および、前記第1反応槽の処理で取り切れなかったフッ素イオンを可溶性のカルシウム塩と反応させることにより、フッ化カルシウムを含有する2水石膏を析出せしめ、析出せしめられたこのフッ化カルシウムを含有する2水石膏を前記第1反応槽の反応に供することを特徴とするフッ素の固定化方法。   In the treatment of fluorine-containing wastewater, an apparatus comprising a first reaction tank, a first solid-liquid separation tank, a second reaction tank, and a second solid-liquid separation tank is used, and is generated in the second reaction tank in the first reaction tank. Purity that can be recycled as a raw material for producing at least hydrogen fluoride in the first solid-liquid separation tank by salt exchange of fluoride ion and sulfate ion in fluorine-containing wastewater using dihydrate gypsum containing calcium fluoride And calcium fluoride having a particle size are collected, and in the second reaction tank, sulfate ions dissolved in the liquid by the salt exchange reaction, and fluorine ions not removed by the treatment in the first reaction tank Is reacted with a soluble calcium salt to precipitate dihydrate gypsum containing calcium fluoride, and the precipitated dihydrate gypsum containing calcium fluoride is converted into the first anti-reactive gypsum. Fluorinated immobilization method characterized by subjecting the reaction vessel. 第2固液分離槽から排出される排液中に溶けて損失する硫酸イオン分に相当する量(硫酸カルシウムの溶解度分)以上、より好ましくは1倍から2倍量の硫酸塩溶液、特に硫酸ナトリウム水溶液、または、硫酸ナトリウムを含有する排液を、処理の対象となる排水中、または、第2反応槽までのいずれかにおいて添加することを特徴とする請求項1記載のフッ素の固定化方法。   An amount equal to or greater than the amount of sulfate ions dissolved in the waste liquid discharged from the second solid-liquid separation tank (the solubility of calcium sulfate), more preferably 1 to 2 times the amount of sulfate solution, particularly sulfuric acid 2. The method for immobilizing fluorine according to claim 1, wherein an aqueous solution of sodium or wastewater containing sodium sulfate is added either in waste water to be treated or up to the second reaction tank. . 第2固液分離槽から排出される排液中に溶けて損失する分に相当する分以上、より好ましくは1倍から2倍量の2水石膏を固体、または、2水石膏のスラリーとして補充することを特徴とする請求項1記載のフッ素の固定化方法。   More than the amount corresponding to the amount lost in the waste liquid discharged from the second solid-liquid separation tank, more preferably 1 to 2 times the amount of dihydrate gypsum is replenished as a solid or dihydrate gypsum slurry The method for immobilizing fluorine according to claim 1. 請求項1において、第1固液分離槽で得られたフッ化カルシウムを濾過・乾燥してフッ化水素製造用の原料、および、鉄鋼の精錬用フラックスとして使用することを特徴とするフッ素リサイクル方法。   2. The fluorine recycling method according to claim 1, wherein the calcium fluoride obtained in the first solid-liquid separation tank is filtered and dried to be used as a raw material for producing hydrogen fluoride and a flux for refining steel. . 請求項1の可溶性カルシウムとして塩化カルシウム水溶液、または、塩化カルシウムを含有する排水を、第2反応槽で処理する硫酸イオンの当量以上、より好ましくは1倍から2倍量を使用することを特徴とするフッ素の固定化方法。   The aqueous calcium chloride solution or the waste water containing calcium chloride as soluble calcium according to claim 1 is used in an amount equal to or more than the equivalent of sulfate ions treated in the second reaction tank, more preferably 1 to 2 times. Fluorine immobilization method.
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