KR101651520B1 - Treatment method of low-concentration fluoride wastewater - Google Patents

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Abstract

본 발명은 수산화칼슘 침전 방법의 단점을 보완, 개선한 불산 폐수 처리용 혼합물로써 수산화칼슘보다 단가가 낮고 불소 제거 효율도 우수한 탄산칼슘을 수산화칼슘과 혼합하여 기존의 불산 폐수 처리에 사용되는 수산화칼슘을 대체할 수 있는 혼합물을 제공한다.  The present invention relates to a method for treating hydrofluoric acid wastewater which is a mixture for treating hydrofluoric acid wastewater, which is capable of replacing calcium hydroxide used in conventional hydrofluoric acid wastewater treatment by mixing calcium carbonate, which is lower in unit cost than calcium hydroxide, Lt; / RTI >

Description

저농도 불산 폐수 처리방법{Treatment method of low-concentration fluoride wastewater}[0001] The present invention relates to a low-concentration fluoride wastewater treatment method,

본 발명은 저농도 불산 폐수 처리에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 침전 공정의 매질로 수산화칼슘 및 탄산칼슘을 포함하는 혼합물 및 이를 사용한 불산 폐수 처리방법에 관한 것이다. The present invention relates to a low-concentration hydrofluoric acid wastewater treatment, and more particularly, to a mixture containing calcium hydroxide and calcium carbonate as a medium of a precipitation process and a method for treating hydrofluoric acid wastewater using the same.

최근 우리나라에서 주력하고 있는 주요 산업인 전자제품 생산 공장이나, LCD 제조 공정, 그리고 반도체 산업에서 불산 폐수가 발생하게 된다. 이는 웨이퍼(wafer) 및 유리(glass) 등의 원재료를 세정하고 표면에 증착 및 현상, 식각 공정 등의 진행 후 기판 표면에 부착된 입자, 금속 불순물, 유기오염물 및 불필요한 산화 표면막 등을 기판에 아무런 영향 없이 깨끗하게 제거하기 위해 불산을 사용하게 되며 이에 따라 많은 양의 불산 폐수가 배출되게 된다. Recently, Foshan wastewater is generated in the electronics manufacturing plant, LCD manufacturing process, and semiconductor industry, which are major industries in Korea. This is because raw materials such as wafers and glass are cleaned and particles, metal impurities, organic contaminants, and unnecessary oxidized surface films adhered to the surface of the substrate after the deposition, development, etching process and the like are cleaned, FOSHAN will be used for clean removal without any influence, and a large amount of FOSHAN WAX WATER will be discharged.

불산(hydrofluoric acid)은 수소와 불소(F)가 합쳐진 불화수소(HF)를 물에 녹인 액체를 말하는 것으로, 무색의 자극적 냄새가 나는 휘발성 액체이다. 특히 반응성이 높은 성질 때문에 공장에서 촉매재로 사용되거나 탈수제로도 이용되며, 반도체 실리콘 웨이퍼의 불필요한 부분을 녹이는 데 탁월한 효능이 있어 반도체 산업에 필수 화학물질로 꼽힌다.Hydrofluoric acid refers to a liquid in which hydrogen fluoride (F) is combined with hydrogen fluoride (HF), which is a colorless, irritating, volatile liquid. Particularly because of its high reactivity, it is used as a catalyst material in factories or as a dehydrating agent, and it is considered to be an essential chemical substance in the semiconductor industry due to its excellent efficacy in dissolving unnecessary parts of semiconductor silicon wafers.

불소를 함유한 폐수의 발생량 증가는 국내의 산업이 다양화 되면서 각 사업장에서 발생되는 환경오염물질 또한 다양하게 생겨나고 있다. 우리나라는 1990년대 이후부터 전자제품 생산 산업에 주력함으로써 반도체 공장이나 패널 제조 공정, 전자제품 생산 공장 등에서 발생하는 불산 폐수의 양이 급격히 증가함에 따라 고농도의 불산 폐수 처리가 시급한 문제로 대두되었다.The increase in the amount of waste water containing fluorine has been caused by the diversification of domestic industries and the generation of environmental pollutants in each workplace. Since the 1990s, Korea has been concentrating on the electronic product manufacturing industry, and as a result, the amount of hydrofluoric acid wastewater generated in the semiconductor factory, the panel manufacturing process, and the electronic product manufacturing factory has rapidly increased, and the treatment of the high concentration of hydrofluoric acid wastewater has become an urgent problem.

폐수 중의 불소를 처리하는 방법으로는 희토류 금속을 이용한 흡착법, 이온 교환 수지, 황산 반토(Al(SO4)3, alum)를 이용한 응집법, Ca(OH)2 침전법 등의 방법을 사용하여 처리함으로 처리 시 많은 비용이 들어 비효율적인 구조를 갖고 있다. 특히 Ca(OH)2 침전법의 경우 Ca(OH)2의 용해도가 낮아 반응성이 저하되고 pH가 높아지는 단점이 있다. 이러한 처리는 석회의 용해도가 낮아 많은 양의 석회를 주입하게 된다. 그에 따라 많은 양의 슬러지가 발생하게 됨으로써 스케일을 야기 및 처리에 따른 비용이 추가로 들게 된다.Treatment of fluorine in wastewater is carried out by adsorption using rare earth metals, ion exchange resins, agglomeration with alum (SO (SO 4 ) 3 , alum), Ca (OH) 2 precipitation It has an inefficient structure due to high cost in processing. In particular, Ca (OH) 2 precipitation has a disadvantage in that the solubility of Ca (OH) 2 is low and the reactivity is lowered and the pH is increased. This treatment results in a low solubility of lime and a large amount of lime. As a result, a large amount of sludge is generated, thereby increasing the cost of scaling and processing.

고농도 소량의 폐수를 처리하는 경우로서 현재까지 대부분 칼슘을 첨가하여 CaF2상태로 침전 여과 처리하는 방법을 선택하고 있다. 이 방법은 첨가제인 칼슘이 값싼 처리제로서 고농도의 불소함량인 경우 효과적으로 제거할 수 있어 현재까지 많이 사용되고 있는 기술이다. 이러한 처리방안의 경우 그 반응 시간이 길고, CaF2의 물에 대한 용해도가 10∼15 mg/L 정도로 커서 10 mg/L 이하로 불소이온 농도를 낮추는데 어려움이 많다. 또한 이 방법은 불소이온 농도가 낮아질수록 처리시간이 더욱 길어지며 반응효율이 낮아져 이론 당량 대비 5배 이상 과량의 투입을 필요로 하기 때문에 처리 수량이 많은 경우에는 효율성의 문제를 안고 있다.
In case of treatment of small amount of wastewater at a high concentration, most of the methods have been selected so far that calcium is added to precipitate filtration treatment with CaF 2 . This method is an inexpensive treatment agent of calcium as an additive, and can be effectively removed when the concentration of fluorine at a high concentration is high. In this process, the reaction time is long, and the solubility of CaF 2 in water is about 10 to 15 mg / L, which makes it difficult to lower the fluoride ion concentration to 10 mg / L or less. In addition, this method has a problem of efficiency when the treatment amount is large because the treatment time is longer and the reaction efficiency is lowered as the fluorine ion concentration is lowered and it is necessary to inject more than 5 times as much as the theoretical equivalent.

종래기술의 문제점에 대하여 본 발명은 기존의 석회 침전법에 사용되는 수산화칼슘(Ca(OH)2)을 대체할 수 있는 저렴하고 추가공정이 필요 없는 불산 폐수 처리용 혼합물 및 이를 이용한 불산 폐수 처리방법을 제공하고자 한다.Disclosure of Invention Technical Problem [8] In view of the problems of the prior art, the present invention is directed to a mixture for treating hydrofluoric acid wastewater which is inexpensive and can be substituted for calcium hydroxide (Ca (OH) 2 ) used in the existing lime precipitation method, .

본 발명의 일실시예로 강염기성을 가지는 제1칼슘염 및 약염기성을 가지는 제2칼슘염을 포함하고, 하기 [식 1] 및 [식 2]를 만족하는 불산 폐수 처리용 혼합물을 제공한다.An embodiment of the present invention provides a mixture for treating hydrofluoric acid wastewater comprising a first calcium salt having a strong basicity and a second calcium salt having a weak basicity and satisfying the following Formulas 1 and 2:

[식 1][Formula 1]

0.5 ≤ (a1+a2)/b1 ≤ 1.0 and 0 < b1 ≤ 0.50.5? A1 + a2 / b1? 1.0 and 0 <b1? 0.5

(이때, a1은 제1칼슘염의 몰농도(M), a2는 제2칼슘염의 몰농도(M), b1은 불산 폐수 내의 불소의 몰농도(M)이다.)(A1 is the molar concentration (M) of the first calcium salt, a2 is the molar concentration (M) of the second calcium salt, and b1 is the molar concentration (M) of fluorine in the hydrofluoric acid wastewater.

[식 2][Formula 2]

pHA - pHB ≥ 3pHA - pHB ≥ 3

(이때, pHA는 반응 초기의 불산 폐수의 pH이고, pHB는 반응 6시간 후의 불산 폐수의 pH이다.)(Where pHA is the pH of the hydrofluoric acid wastewater at the beginning of the reaction and pHB is the pH of the hydrofluoric acid wastewater after 6 hours of reaction).

또한 본 발명의 일실시예로 중성을 가지는 제3칼슘염을 더 포함하고, 상기 제3칼슘염의 용해도는 상기 제1칼슘염 및 상기 제2칼슘염의 용해도보다 크고, 하기 [식 1-1]을 만족하는 불산 폐수 처리용 혼합물을 제공한다. The solubility of the third calcium salt is higher than the solubility of the first calcium salt and the second calcium salt, and the solubility of the third calcium salt in the following formula Thereby providing a satisfactory mixture for treating hydrofluoric acid wastewater.

[식 1-1][Formula 1-1]

0.5 ≤ (a1+a2+a3)/b1 ≤ 1.0 and 0 < b1 ≤ 0.50.5? A1 + a2 + a3 / b1? 1.0 and 0 <b1? 0.5

(이때, a1은 제1칼슘염의 몰농도(M), a2는 제2칼슘염의 몰농도(M), a3은 제3칼슘염의 몰농도(M), b1은 불산 폐수 내의 불소의 몰농도(M)이다.)A1 is the molar concentration (M) of the first calcium salt, a2 is the molar concentration (M) of the second calcium salt, a3 is the molar concentration (M) of the third calcium salt, b1 is the molar concentration of fluorine )to be.)

또한 본 발명의 일실시예로 하기 [식 3]을 만족하는 불산 폐수 처리용 혼합물을 제공한다. Further, an embodiment of the present invention provides a mixture for treating hydrofluoric acid wastewater satisfying the following formula (3).

[식 3][Formula 3]

0.15 ≤ a2/(a1+a2) ≤ 0.960.15? A2 / (a1 + a2)? 0.96

(이때, a1은 제1칼슘염의 몰농도(M), a2는 제2칼슘염의 몰농도(M)이다.)(A1 is the molar concentration (M) of the first calcium salt, and a2 is the molar concentration (M) of the second calcium salt.)

또한 본 발명의 일실시예로 하기 [식 3-1]을 만족하는 불산 폐수 처리용 혼합물을 제공한다.Further, an embodiment of the present invention provides a mixture for treating hydrofluoric acid wastewater satisfying the following formula (3-1).

[식 3-1][Formula 3-1]

0.005 ≤ a3/(a1+a2+a3) ≤ 0.050.005? A3 / (a1 + a2 + a3)? 0.05

또한 본 발명의 일실시예로 상기 [식 2]의 pHB는 7.5 내지 8.0인 불산 폐수 처리용 혼합물을 제공한다.In one embodiment of the present invention, the pHB of the above-mentioned [formula 2] is 7.5 to 8.0, and provides a mixture for treating hydrofluoric acid wastewater.

본 발명의 또 다른 측면으로 불산 폐수 내의 불소의 몰농도 b1을 측정하는 측정단계; 몰농도가 a1인 수산화칼슘 수용액과 몰농도가 a2인 탄산칼슘 수용액을 혼합하여 (a1+a2)/b1 가 0.5 내지 1.0인 불산 폐수 처리용 혼합물을 제조하는 혼합단계; 및 상기 불산 폐수 처리용 혼합물을 불산 폐수에 투입하여 초기 pH보다 3이상 낮아진 pH 하에서 교반하여 불산 폐수 내의 불소를 CaF2 형태로 침전시켜 제거하는 침전단계를 포함하는 불산 폐수 처리방법을 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method for measuring a fluorine concentration in a hydrofluoric acid wastewater, Mixing a calcium hydroxide aqueous solution having a molar concentration of a1 and an aqueous calcium carbonate solution having a molar concentration a2 to prepare a hydrofluoric acid wastewater treatment mixture having (a1 + a2) / b1 of 0.5 to 1.0; And a precipitation step of adding the mixture for treating hydrofluoric acid wastewater to hydrofluoric acid wastewater and stirring the hydrofluoric acid wastewater under pH lower than the initial pH by 3 or more to precipitate fluorine in the form of CaF 2 in the hydrofluoric acid wastewater.

기존의 석회 침전법에 사용되는 수산화칼슘(Ca(OH)2)을 대체할 수 있는 다양한 성질의 칼슘염을 일정 비율로 포함하는 불산 폐수 처리용 혼합물을 제공할 수 있다. 즉, 수산화칼슘만을 사용하여 불산 폐수를 처리한 기존의 방법보다 본 발명에 의한 혼합물을 사용하여 불산 폐수를 처리한 경우 근소한 차이로 높은 불소 제거율을 나타내어 기존의 석회 침전법에 사용되는 수산화칼슘을 대체할 수 있다. It is possible to provide a mixture for treating hydrofluoric acid wastewater containing calcium salts of various qualities which can replace calcium hydroxide (Ca (OH) 2 ) used in the conventional lime precipitation method at a certain ratio. That is, when the hydrofluoric acid wastewater is treated using the mixture of the present invention, the fluorine removal efficiency is slightly lower than that of the conventional method in which hydrofluoric acid wastewater is treated using only calcium hydroxide, so that calcium hydroxide used in the conventional lime precipitation method can be replaced have.

또한 수산화칼슘만을 사용하여 불산 폐수를 처리한 경우 염기성의 pH를 나타내어 중성화를 위한 추가적인 처리가 필요한 것과는 달리, 본 발명에 의한 혼합물을 사용하여 불산 폐수를 처리한 경우 중성에 가까운 pH를 나타내어 추가적인 처리가 요구되지 않아 불산 폐수 처리 비용을 절반가량 줄일 수 있다. In addition, when hydrofluoric acid wastewater is treated only with calcium hydroxide, basic pH is indicated and basic treatment is required. Further, when the hydrofluoric acid wastewater is treated with the mixture of the present invention, the pH is close to neutrality and additional treatment is required The cost of disposal of the wastewater can be cut by half.

이하에 본 발명을 상세하게 설명하기에 앞서, 본 명세서에 사용된 용어는 특정의 실시예를 기술하기 위한 것일 뿐 첨부하는 특허청구의 범위에 의해서만 한정되는 본 발명의 범위를 한정하려는 것은 아님을 이해하여야 한다. 본 명세서에 사용되는 모든 기술용어 및 과학용어는 다른 언급이 없는 한은 기술적으로 통상의 기술을 가진 자에게 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다.Before describing the present invention in detail, it is to be understood that the terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to limit the scope of the invention, which is defined solely by the appended claims. shall. All technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art unless otherwise stated.

본 명세서 및 청구범위의 전반에 걸쳐, 다른 언급이 없는 한 포함(comprise, comprises, comprising)이라는 용어는 언급된 물건, 단계 또는 일군의 물건, 및 단계를 포함하는 것을 의미하고, 임의의 어떤 다른 물건, 단계 또는 일군의 물건 또는 일군의 단계를 배제하는 의미로 사용된 것은 아니다.Throughout this specification and claims, the word "comprise", "comprises", "comprising" means including a stated article, step or group of articles, and steps, , Step, or group of objects, or a group of steps.

한편, 본 발명의 여러 가지 실시예들은 명확한 반대의 지적이 없는 한 그 외의 어떤 다른 실시예들과 결합될 수 있다. 특히 바람직하거나 유리하다고 지시하는 어떤 특징도 바람직하거나 유리하다고 지시한 그 외의 어떤 특징 및 특징들과 결합될 수 있다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예 및 이에 따른 효과를 설명하기로 한다.
On the contrary, the various embodiments of the present invention can be combined with any other embodiments as long as there is no clear counterpoint. Any feature that is specifically or advantageously indicated as being advantageous may be combined with any other feature or feature that is indicated as being preferred or advantageous. Hereinafter, embodiments of the present invention and effects thereof will be described with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 일실시예에 따른 불산 폐수 처리용 혼합물은 강염기성을 가지는 제1칼슘염 및 약염기성을 가지는 제2칼슘염을 포함하는 불산 폐수 처리용 혼합물이다. 본 발명에 의한 불산 폐수 처리용 혼합물은 불산 폐수 내의 불산을 CaF2 상태로 침전 여과 처리하는 것으로 0.5 M 이하의 저농도의 불산 폐수 처리에서 이용되며 불산 폐수 내의 불산(HF)의 농도가 0.005 M 내지 0.25 M 인 경우에 최적의 제거 효율을 나타낼 수 있다. The mixture for treating hydrofluoric acid wastewater according to an embodiment of the present invention is a mixture for treating hydrofluoric acid wastewater comprising a first calcium salt having strong basicity and a second calcium salt having weak basicity. Hydrofluoric acid mixture for waste water treatment according to the present invention comprises hydrofluoric acid in the hydrofluoric acid wastewater CaF 2 (HF) concentration in the hydrofluoric acid wastewater is 0.005 M to 0.25 M, it is possible to obtain the optimum removal efficiency.

강염기성을 가지는 제1칼슘염은 50% 이상의 칼슘함유량을 가지며, 첨가시 pH 변화가 급격히 증가하는 칼슘염이다.The first calcium salt having a strong basicity is a calcium salt having a calcium content of 50% or more, and the pH change sharply increases upon addition.

약염기성을 가지는 제2칼슘염은 30 내지 40%의 칼슘함유량을 가지며, 첨가시 급격한 pH 변화가 적고, 단가가 낮은 칼슘염이며, 탄산칼슘(CaCO3)을 사용하는 것이 바람직하다. 탄산칼슘은 용해도는 낮지만 불소와 반응이 일어나 침전이 일어나기 때문에 충분히 시간을 주어 교반 반응 시 사용하기에 적절한 칼슘함유량을 나타낸다. 따라서 본 발명은 불산 폐수에 포함된 불소를 제거하는데 필요한 칼슘 이온 중 일부를 약염기성을 가지는 칼슘염에 의해 공급되도록 하는 것이다. The second basic calcium salt having a weak basicity is a calcium salt having a calcium content of 30 to 40%, a sharp change in pH upon addition, a low unit price, and calcium carbonate (CaCO 3 ) is preferably used. Since the calcium carbonate has low solubility but reacts with fluorine and precipitates, it gives enough time to give a calcium content suitable for use in the stirring reaction. Accordingly, the present invention is to supply a part of the calcium ions necessary for removing fluorine contained in the hydrofluoric acid wastewater by a weakly basic calcium salt.

또한 불산 폐수 처리 시 pH가 낮은 상태에서는 CaF2의 용해도가 증가하여 F-의 제거율이 낮아지고, 반대로 pH가 높아지면 Ca2 +가 칼슘염의 형태로 존재하게 되어 F-와의 반응성이 낮아지기 때문에 pH가 7 인 상태에서 가장 높은 제거율을 나타낼 수 있다. In addition, in the treatment of hydrofluoric acid wastewater, the solubility of CaF 2 is increased and the removal rate of F - is lowered. On the contrary, when pH is increased, Ca 2 + is present in the form of calcium salt and the reactivity of F - 7, the highest removal rate can be obtained.

강염기성을 가지는 제1칼슘염 및 약염기성을 가지는 제2칼슘염을 포함하는 혼합물이 불산 폐수에 투입되었을 때 수산화칼슘을 포함하는 혼합물이 불산 폐수에 투입된 경우 비교하여, 초기 pH는 11 정도로 비슷하지만 충분한 교반 후의 pH는 수산화칼슘을 포함하는 혼합물의 경우 pH 9 이상인 반면, 강염기성을 가지는 제1칼슘염 및 약염기성을 가지는 제2칼슘염을 포함하는 혼합물의 경우 소량의 제2칼슘염이 포함된 경우에도 pH 7.5 내지 8 정도로서 중성의 상태를 나타낸다. 이는 후술할 실험예를 통하여 알 수 있다. When a mixture containing a strongly basic calcium salt and a weakly basic second calcium salt is put into the hydrofluoric acid wastewater, the initial pH is about 11 as compared with the case where the mixture containing calcium hydroxide is put into the hydrofluoric acid wastewater, The pH after stirring is pH 9 or higher in the case of a mixture containing calcium hydroxide, while in the case of a mixture comprising a first calcium salt having a strong basicity and a second calcium salt having a weak basicity, even when a small amount of a second calcium salt is contained and exhibits a neutral state at a pH of about 7.5 to 8. This can be seen from the following experimental examples.

이는 강염기염과 약염기염이 모두 포함되어 있기 때문이며 약염기성을 가지는 제2칼슘염으로 탄산칼슘이 포함된 경우 탄산칼슘이 불산 폐수 내에서 반응을 하면서 탄산수소이온(HCO3 -)과 탄산(H2CO3)이 발생되어 완충작용을 하기 때문이다.When calcium carbonate is contained as a second calcium salt having a weak basicity, calcium carbonate reacts in the hydrofluoric acid wastewater and forms carbonic acid ions (HCO 3 - ) and carbonic acid (H 2 CO 3 ) is generated to cause a buffering action.

또한 수산화칼슘만을 사용하여 불산 폐수를 처리한 경우 염기성의 pH를 나타내어 중성화를 위한 추가적인 처리가 필요한 것과는 달리, 본 발명에 의한 혼합물을 사용하여 불산 폐수를 처리한 경우 중성에 가까운 pH를 나타내어 추가적인 처리가 요구되지 않아 불산 폐수 처리 비용을 절반가량 줄일 수 있다.
In addition, when hydrofluoric acid wastewater is treated only with calcium hydroxide, basic pH is indicated and basic treatment is required. Further, when the hydrofluoric acid wastewater is treated with the mixture of the present invention, the pH is close to neutrality and additional treatment is required The cost of disposal of the wastewater can be cut by half.

또한 본 발명자는 본 발명의 일실시예에 따른 불산 폐수 처리용 혼합물의 불산 폐수에 대하여 하기 [식 1]을 만족할 때, 높은 불산 제거효율을 갖는 것을 발견하였다.
Further, the inventor of the present invention has found that the hydrofluoric acid wastewater of the hydrofluoric acid wastewater treatment mixture according to an embodiment of the present invention has a high hydrofluoric acid removal efficiency when the following formula 1 is satisfied.

[식 1][Formula 1]

0.5 ≤ (a1+a2)/b1 ≤ 1.0 and 0 < b1 ≤ 0.50.5? A1 + a2 / b1? 1.0 and 0 <b1? 0.5

(이때, a1은 제1칼슘염의 몰농도(M), a2는 제2칼슘염의 몰농도(M), b1은 불산 폐수 내의 불산의 몰농도(M)이다.)
(A1 is the molar concentration (M) of the first calcium salt, a2 is the molar concentration (M) of the second calcium salt, and b1 is the molar concentration (M) of the hydrofluoric acid in the hydrofluoric acid wastewater.

(a1+a2)/b1이 0.5 미만인 경우 공급되는 칼슘 이온의 양이 절대적으로 부족한 문제점이 있고, 1.0 초과하는 경우 과도한 칼슘 화합물이 공급되어 과도한 폐기물 발생의 문제점이 있다. [식 1]의 (a1+a2)/b1는 0.55 내지 0.7인 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 0.625인 것이 좋다.When (a1 + a2) / b1 is less than 0.5, there is a problem that the amount of calcium ions to be supplied is absolutely insufficient, and when it exceeds 1.0, excess calcium compounds are supplied to cause excessive waste generation. (A1 + a2) / b1 in the formula 1 is preferably 0.55 to 0.7. More preferably 0.625.

또한 강염기성을 가지는 제1칼슘염 및 약염기성을 가지는 제2칼슘염을 포함하는 불산 폐수 처리용 혼합물은 불산 폐수에 첨가하여 반응시킨 경우 하기 [식 2]를 만족한다. 이는 후술할 실험예에 의해 설명되어진다.
Further, a mixture for treating hydrofluoric acid wastewater comprising a first calcium salt having a strong basicity and a second calcium salt having a weak basicity satisfies the following formula 2 when it is added to a hydrofluoric acid wastewater and reacted. This will be explained by an experimental example to be described later.

[식 2][Formula 2]

pHA - pHB ≥ 3pHA - pHB ≥ 3

(이때, pHA는 반응 초기의 불산 폐수의 pH이고, pHB는 반응 6시간 후의 불산 폐수의 pH이다.)
(Where pHA is the pH of the hydrofluoric acid wastewater at the beginning of the reaction and pHB is the pH of the hydrofluoric acid wastewater after 6 hours of reaction).

또한 강염기성을 가지는 제1칼슘염 및 약염기성을 가지는 제2칼슘염을 포함하는 불산 폐수 처리용 혼합물은 하기 [식 3]을 만족할 때, 높은 불산 제거효율을 갖는 것을 발견하였다.
It has also been found that a mixture for treating hydrofluoric acid wastewater comprising a first calcium salt having a strong basicity and a second calcium salt having a weak basicity has a high hydrofluoric acid removal efficiency when the following formula 3 is satisfied.

[식 3][Formula 3]

0.15 ≤ a2/(a1+a2) ≤ 0.960.15? A2 / (a1 + a2)? 0.96

(이때, a1은 제1칼슘염의 몰농도(M), a2는 제2칼슘염의 몰농도(M)이다.)
(A1 is the molar concentration (M) of the first calcium salt, and a2 is the molar concentration (M) of the second calcium salt.)

a2/(a1+a2)가 0.15 미만인 경우 pH에 미치는 영향이 미미하여 불산 폐수와의 반응이 pH가 염기성인 상태로 일어나는 문제점이 있으며, 0.96 초과하는 경우 용해도가 낮아 불소와의 침전반응이 잘 이루어지지 않아 처리 시간이 증가하게 되는 문제점이 있다.
When the ratio of a2 / (a1 + a2) is less than 0.15, the effect on the pH is insignificant and the reaction with the hydrofluoric acid wastewater has a problem in that the pH is basic. When it exceeds 0.96, the solubility is low, There is a problem that the processing time is increased.

본 발명의 일실시예에 따른 불산 폐수 처리용 혼합물은 중성을 가지는 제3칼슘염을 더 포함할 수 있다. The mixture for treating hydrofluoric acid wastewater according to an embodiment of the present invention may further include a third calcium salt having neutrality.

중성을 가지는 제3칼슘염은 20% 이하의 칼슘함유량을 가지고, 제1칼슘염 및 제2칼슘염의 용해도보다 큰 용해도(Solubility)를 가지는 칼슘염을 사용한다. 제3칼슘염이 더 포함된 경우, 하기 [식 1-1]을 만족할 때, 높은 불산 제거 효율을 나타낸다.
The neutral third calcium salt has a calcium content of 20% or less and has a solubility greater than that of the first calcium salt and the second calcium salt. When the third calcium salt is further contained, it exhibits a high hydrofluoric acid removal efficiency when the following formula [1-1] is satisfied.

[식 1-1][Formula 1-1]

0.5 ≤ (a1+a2+a3)/b1 ≤ 1.0 and 0 < b1 ≤ 0.50.5? A1 + a2 + a3 / b1? 1.0 and 0 <b1? 0.5

(이때, a1은 제1칼슘염의 몰농도(M), a2는 제2칼슘염의 몰농도(M), a3은 제3칼슘염의 몰농도(M), b1은 불산 폐수 내의 불소의 몰농도(M)이다.)
A1 is the molar concentration (M) of the first calcium salt, a2 is the molar concentration (M) of the second calcium salt, a3 is the molar concentration (M) of the third calcium salt, b1 is the molar concentration of fluorine )to be.)

[식 1-1]을 만족하도록 제3칼슘염을 더 포함하게 되면 제3칼슘염의 용해도가 제1칼슘염 및 제2칼슘염의 용해도보다 높기 때문에 초기 반응 속도를 높일 수 있으며, 보다 과량의 제3칼슘염이 포함되게 되면 겔화되는 현상이 일어나기 때문에 [식 1-1]을 만족하도록 제3칼슘염을 더 포함하는 것이 바람직하다. 제3칼슘염으로는 질산칼슘(Ca(NO3)2)을 사용하는 것이 바람직하다.If the third calcium salt is further included so as to satisfy the formula [1-1], the solubility of the third calcium salt is higher than that of the first calcium salt and the second calcium salt so that the initial reaction rate can be increased, When a calcium salt is contained, gelation occurs. Therefore, it is preferable to further include a third calcium salt so as to satisfy [Expression 1-1]. It is preferable to use calcium nitrate (Ca (NO 3 ) 2 ) as the third calcium salt.

또한 중성을 가지는 제3칼슘염을 더 포함하는 불산 폐수 처리용 혼합물은 하기 [식 3-1]을 만족할 때, 높은 불산 제거효율을 갖는 것을 발견하였다.
Further, it has been found that the hydrofluoric acid wastewater treatment mixture further including the third calcium salt having neutrality has a high hydrofluoric acid removal efficiency when the following formula 3-1 is satisfied.

[식 3-1][Formula 3-1]

0.005 ≤ a3/(a1+a2+a3) ≤ 0.050.005? A3 / (a1 + a2 + a3)? 0.05

(이때, a1은 제1칼슘염의 몰농도(M), a2는 제2칼슘염의 몰농도(M), a3은 제3칼슘염의 몰농도(M), b1은 불산 폐수 내의 불소의 몰농도(M)이다.)
A1 is the molar concentration (M) of the first calcium salt, a2 is the molar concentration (M) of the second calcium salt, a3 is the molar concentration (M) of the third calcium salt, b1 is the molar concentration of fluorine )to be.)

a3/(a1+a2+a3)가 0.005 미만인 경우 처리할 때 침전시간이 길어지는 문제점이 있으며, 0.05 초과하는 경우 처리 후에 여과시간이 길어지는 문제점이 있다.
When the ratio of a3 / (a1 + a2 + a3) is less than 0.005, there is a problem that the settling time is prolonged during the treatment, and when it exceeds 0.05, the filtration time after the treatment becomes long.

본 발명의 일실시예에 따른 강염기성을 가지는 제1칼슘염 및 약염기성을 가지는 제2칼슘염을 포함하는 불산 폐수 처리용 혼합물을 이용한 불산 폐수 처리방법은 불산 폐수 내의 불소의 몰농도 b1을 측정하는 측정단계; 몰농도가 a1인 수산화칼슘 수용액과 몰농도가 a2인 탄산칼슘 수용액을 혼합하여 (a1+a2)/b1 가 0.5 내지 1.0인 불산 폐수 처리용 혼합물을 제조하는 혼합단계; 및 상기 불산 폐수 처리용 혼합물을 불산 폐수에 투입하여 초기 pH보다 3이상 낮아진 pH 하에서 교반하여 불산 폐수 내의 불소를 CaF2 형태로 침전시켜 제거하는 침전단계를 포함한다.The method for treating hydrofluoric acid wastewater using a hydrofluoric acid wastewater treatment mixture comprising a first calcium salt having a strong basicity and a second calcium salt having a weak basicity according to an embodiment of the present invention measures a molar concentration b1 of fluorine in a hydrofluoric acid wastewater ; Mixing a calcium hydroxide aqueous solution having a molar concentration of a1 and an aqueous calcium carbonate solution having a molar concentration a2 to prepare a hydrofluoric acid wastewater treatment mixture having (a1 + a2) / b1 of 0.5 to 1.0; And a precipitation step in which the mixture for treating hydrofluoric acid wastewater is introduced into hydrofluoric acid wastewater and stirred under pH lower than the initial pH by 3 or more to precipitate and remove fluorine in the form of CaF 2 in the hydrofluoric acid wastewater.

혼합단계는 (a1+a2)/b1 가 0.55 내지 0.7이 되도록 혼합하는 단계일 수 있다. 또한 혼합단계는 a2/(a1+a2)가 0.15 내지 0.96이 되도록 탄산칼슘 수용액 및 수산화칼슘 수용액을 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계를 더 포함할 수 있다. 칼슘염은 분말 상태로 혼합될 수도 있다.The mixing step may be a step of mixing (a1 + a2) / b1 so that the ratio (a1 + a2) / b1 is 0.55 to 0.7. The mixing step may further comprise mixing the aqueous solution of calcium carbonate and the aqueous solution of calcium hydroxide so that a2 / (a1 + a2) ranges from 0.15 to 0.96. The calcium salt may be mixed in powder form.

또한 혼합단계는 몰농도가 a1인 수산화칼슘 수용액과 몰농도가 a2인 탄산칼슘 수용액에 몰농도가 a3인 질산칼슘 수용액을 더 혼합하여 (a1+a2+a3)/b1 가 0.5 내지 1.0인 불산 폐수 처리용 혼합물을 제조하는 단계일 수 있다. In the mixing step, the calcium hydroxide aqueous solution having a molar concentration of a1 and the calcium carbonate aqueous solution having a molar concentration a2 are further mixed with an aqueous calcium nitrate solution having a molar concentration of a3 to prepare a hydrofluoric acid wastewater treatment (a1 + a2 + a3) / b1 of 0.5 to 1.0 Lt; / RTI &gt;

질산칼슘 수용액을 더 혼합하는 혼합단계의 경우 a3/(a1+a2+a3)가 0.005 내지 0.05가 되도록 질산칼슘 수용액을 더 혼합하여 혼합물을 제조할 수 있다. In the mixing step of further mixing the calcium nitrate aqueous solution, the mixture may be prepared by further mixing an aqueous solution of calcium nitrate so that a3 / (a1 + a2 + a3) is 0.005 to 0.05.

침전단계는 침전법을 이용하여 CaF2 상태로 침전 여과 처리하는 것으로서, 본 발명에 의한 불산 폐수 처리용 혼합물을 불산 폐수에 투입 후 반응이 완결될 때까지 교반하여 불산 폐수 내의 불소를 CaF2 형태로 침전시켜 제거한다. 더욱 구체적으로는 불산 폐수 처리용 혼합물을 불산 폐수에 투입 후, pH 7.5 내지 8 상태에서 최소 2시간 동안 교반하여 불산 폐수 내의 불소를 CaF2 형태로 침전시켜 제거한다. The precipitation step was carried out by using CaF 2 , The mixture for treating hydrofluoric acid wastewater according to the present invention is put into hydrofluoric acid wastewater and stirred until the reaction is completed to precipitate fluorine in the hydrofluoric acid wastewater in the form of CaF 2 to be removed. More specifically, the mixture for treating hydrofluoric acid wastewater is put into hydrofluoric acid wastewater and stirred for at least 2 hours under pH 7.5 to 8 to remove fluorine in the form of CaF 2 in the hydrofluoric acid wastewater.

불산 폐수 처리에 있어서 폐수의 불산 제거율을 더 높이기 위하여 황산 반토(Al(SO4)3, alum)를 이용한 응집 침전 공정의 2단 처리나 희토류 금속을 이용한 침전 단계의 3단 처리를 더 포함할 수 있다.In order to increase the hydrofluoric acid removal rate of wastewater in the treatment of hydrofluoric acid wastewater, it may further include a two-stage treatment of flocculation precipitation process using alumina sulfate (Al (SO 4 ) 3 , alum) or a three-stage treatment of precipitation stage using rare- have.

2단 처리에서 사용되는 황산 반토(Al(SO4)3, alum)는 물에 첨가되면 알카리 작용과 함께 불용해성의 Al(OH)3을 형성하고, 불소 이온이 Al(OH)3 미립자에 흡착되어 용액에서 제거하고, 3단 처리에서 사용되는 희토류 금속의 희토류 이온은 칼슘이온에 비하여 불화물로 결합하는 반응속도가 매우 빠르고, 동시에 반응 효율도 매우 높아 처리 수량이 많은 경우 효과적으로 불산 이온을 희토 불화물 상태로 침전시켜 처리할 수 있다.
Alumina (Al (SO 4 ) 3 , alum) used in the two-stage treatment forms an insoluble Al (OH) 3 together with an alkaline action when added to water and adsorbs fluorine ions to Al (OH) 3 The rare earth ions of rare earth metals used in the three-stage treatment are reacted with fluoride more rapidly than the calcium ions, and at the same time, the reaction efficiency is very high, To precipitate it.

실시예Example

실시예 1 내지 실시예 6Examples 1 to 6

강염기성을 가지는 제1칼슘염으로 ㈜디씨알씨의 순도 95.0%이상, 150 ㎛이하의 공업용 수산화칼슘을 사용하고, 약염기성을 가지는 제2칼슘염으로 동양제철화학㈜의 순도 99.0%이상, 150 ㎛이하의 공업용 탄산칼슘을 사용하였다.Industrial calcium hydroxide having a purity of not less than 95.0% and not more than 150 탆 is used as the first calcium salt having strong basicity and a pseudo second alkaline calcium salt having a purity of not less than 99.0% and not more than 150 탆 Of industrial calcium carbonate was used.

불산 폐수로 사용될 불산 시료는 불산(HF 50%) 1 g을 500 ml 둥근 플라스크에 넣고 증류수를 혼합하여 불산 0.05 M의 저농도 불산 시료를 제조하였다. A sample of hydrofluoric acid to be used as a hydrofluoric acid wastewater was prepared by mixing 1 g of hydrofluoric acid (HF 50%) in a 500 ml round-bottomed flask and mixing distilled water.

불산 시료에 포함된 F-의 몰수에 대하여 Ca(OH)2에 의한 Ca2 +의 몰수가 0.02625, 0.02125, 0.01625, 0.01125, 0.00625, 0.00125 되도록 Ca(OH)2를 넣고, CaCO3도 마찬가지로 불산 시료에 포함된 F-의 몰수에 대하여 CaCO3에 의한 Ca2 +의 몰수가 0.005, 0.01, 0.015, 0.02, 0.025, 0.03가 되도록 혼합하여 (a1+a2)/b1 몰비가 0.625인 실시예 1 내지 실시예 6의 불산 폐수 처리용 혼합물을 제조 하였다.
The F contained in the hydrofluoric acid sample - the number of moles to the number of moles of Ca 2 + for by Ca (OH) 2 of the insert the Ca (OH) 2 to 0.02625, 0.02125, 0.01625, 0.01125, 0.00625, 0.00125, CaCO 3 is similarly hydrofluoric acid sample the F included in-the embodiment was mixed so that the molar amount of Ca 2 + by the CaCO 3 0.005, 0.01, 0.015, 0.02, 0.025, 0.03 with respect to the mole number (a1 + a2) / b1 molar ratio is 0.625 in example 1 to conduct A mixture for treating hydrofluoric acid wastewater of Example 6 was prepared.

실시예 7 및 실시예 8Examples 7 and 8

실시예 1 내지 실시예 6에서 제조된 0.05 M의 저농도 불산 시료에 대하여 Ca(OH)2에 의한 Ca2 +의 몰수가 0.011, 0.02075 되도록 Ca(OH)2를 넣고, CaCO3도 마찬가지로 불산 시료에 대하여 CaCO3에 의한 Ca2 +의 몰수가 0.02, 0.01가 되도록 넣고, Ca(NO3)2에 의한 Ca2 +의 몰수가 0.00025, 0.0005 혼합하여 (a1+a2+a3)/b1 몰비가 0.625인 실시예 7 및 실시예 8의 불산 폐수 처리용 혼합물을 제조 하였다.
Examples 1 to 6 against a low-concentration hydrofluoric acid sample of the prepared 0.05 M is the number of moles of Ca 2 + by Ca (OH) 2 into the Ca (OH) 2 to 0.011, 0.02075, CaCO 3 similarly to the hydrofluoric acid sample for the number of moles of Ca 2 + by the CaCO 3 placed so that the 0.02, 0.01, Ca (NO 3 ) to the number of moles of Ca 2 + by 2 0.00025, 0.0005 mixture (a1 + a2 + a3) / b1 molar ratio of 0.625 A mixture for treating hydrofluoric acid wastewater in Examples 7 and 8 was prepared.

비교예 1Comparative Example 1

Ca(OH)2만으로 (a1+a2)/b1 몰비가 0.625인, 즉 a1/b1 몰비가 0.625인 불산 폐수 처리용 혼합물을 제조 하였다.
(A1 + a2) / b1 molar ratio of 0.625, that is, a molar ratio of a1 / b1 of 0.625 was prepared with Ca (OH) 2 only.

* 표 1에 실시예 및 비교예에 따른 각 성분의 함량을 나타내었다.
* Table 1 shows the content of each component according to Examples and Comparative Examples.

HF
(M)
HF
(M)
칼슘염(M)Calcium salt (M) 칼슘염(%)Calcium salt (%) (a1+a2+a3)/b1(a1 + a2 + a3) / b1
제11st 제2Second 제3Third 제2Second 제3Third 실시예1Example 1 0.050.05 0.026250.02625 0.0050.005 -- 16.016.0 -- 0.6250.625 실시예2Example 2 0.050.05 0.021250.02125 0.0100.010 -- 32.032.0 -- 0.6250.625 실시예3Example 3 0.050.05 0.016250.01625 0.0150.015 -- 48.048.0 -- 0.6250.625 실시예4Example 4 0.050.05 0.011250.01125 0.0200.020 -- 64.064.0 -- 0.6250.625 실시예5Example 5 0.050.05 0.006250.00625 0.0250.025 -- 80.080.0 -- 0.6250.625 실시예6Example 6 0.050.05 0.001250.00125 0.0300.030 -- 96.096.0 -- 0.6250.625 실시예7Example 7 0.050.05 0.01100.0110 0.0200.020 0.000250.00025 64.564.5 0.80.8 0.6250.625 실시예8Example 8 0.050.05 0.020750.02075 0.0100.010 0.000500.00050 32.532.5 1.61.6 0.6250.625 비교예1Comparative Example 1 0.050.05 0.031250.03125 -- -- -- -- 0.6250.625

실험예Experimental Example

(1) 불소 제거율 측정(1) Measurement of fluorine removal rate

실시예 1 내지 8 및 비교예 1의 불산 폐수 처리용 혼합물을 0.05 M의 불산 시료와 반응시킨 후 F-의 농도를 분석하여 불소 제거율을 측정하였다. 불소 제거율은 시료를 유리섬유 여과지에 여과시킨 후 수질분석기(Water analyzer)를 사용하여 흡광 광도법으로 불소의 잔류량을 측정하였다. 표 2에 F- 농도 및 불소 제거율을 나타내었다.
The fluorine-containing wastewater treatment mixtures of Examples 1 to 8 and Comparative Example 1 were reacted with a 0.05 M fluoric acid sample, and the concentration of F - was analyzed to measure the fluorine removal rate. The fluorine removal rate was measured by absorbance spectrophotometry using a water analyzer after the sample was filtered through a glass fiber filter paper. Table 2 shows the F - concentration and fluorine removal rate.

칼슘염(%)Calcium salt (%) 초기 불소량
(mg/L)
Initial fire quantity
(mg / L)
잔류 불소량
(mg/L)
Residual residual amount
(mg / L)
불소 제거율 (%)Fluorine Removal Rate (%)
제2Second 제3Third 실시예1Example 1 16.016.0 -- 950950 14.014.0 98.5398.53 실시예2Example 2 32.032.0 -- 950950 12.912.9 98.6498.64 실시예3Example 3 48.048.0 -- 950950 13.913.9 98.5498.54 실시예4Example 4 64.064.0 -- 950950 12.712.7 98.6698.66 실시예5Example 5 80.080.0 -- 950950 14.114.1 98.5298.52 실시예6Example 6 96.096.0 -- 950950 13.013.0 98.6398.63 실시예7Example 7 64.564.5 0.80.8 950950 13.113.1 98.6298.62 실시예8Example 8 32.532.5 1.61.6 950950 13.913.9 98.5498.54 비교예1Comparative Example 1 -- -- 950950 1515 98.4298.42

실험결과 제1칼슘염만 들어가고 제2칼슘염은 0% 혼합된 비교예 1의 경우 잔류 F- 농도가 15 mg/L, 불소 제거율 98.42%로 측정되어 가장 낮은 제거율로 나타났으며, 실시예 4의 경우 잔류 F- 농도가 12.7 mg/L, 불소 제거율 98.66%로 가장 높은 제거율을 나타내었다. 가장 낮은 불소 제거율과 가장 높은 잔류 F- 농도 차이가 2 mg/L이고 불소 제거율 0.18% 차이로 실시예 1 내지 8의 경우가 비교예 1의 경우보다 약간 높은 제거효율을 나타내어 수산화칼슘을 대체할 수 있는 물질임을 알 수 있다.
As a result of the experiment, in Comparative Example 1 in which only the first calcium salt was incorporated and the second calcium salt was 0%, the residual F - concentration was 15 mg / L and the fluorine removal rate was 98.42% , The residual F - concentration was 12.7 mg / L and the fluorine removal rate was 98.66%. The difference between the lowest fluorine removal rate and the highest residual F - concentration of 2 mg / L and the fluorine removal rate of 0.18% shows that the removal efficiency of Examples 1 to 8 is slightly higher than that of Comparative Example 1, It is a substance.

(2) 시간에 따른 pH 측정(2) Measurement of pH over time

실시예 1 내지 8 및 비교예 1의 불산 폐수 처리용 혼합물을 0.05 M의 불산 시료와 반응시켜 시간에 따른 pH의 변화를 측정하였다. 불산에 녹지 않는 폴리에틸렌(polyethylene) 재질의 1 L 비이커에 불산 0.05 M 시료를 주입하고 실시예 1 내지 8 및 비교예 1의 불산 폐수 처리용 혼합물을 주입하여 교반 실험(Jar test)을 실시하였다. Jar tester로 180 rpm으로 일정하게 교반하면서 2시간 마다 pH meter로 pH를 측정 하였고 반응이 완료 되어 pH변화가 더 이상 없는 투입 후 6시간 까지 pH를 측정하였다. The hydrofluoric acid wastewater treatment mixtures of Examples 1 to 8 and Comparative Example 1 were reacted with 0.05 M of hydrofluoric acid to measure the pH change with time. A 0.05 M sample of hydrofluoric acid was injected into a 1 L beaker made of polyethylene which did not dissolve in hydrofluoric acid, and a mixed solution for treating hydrofluoric acid wastewater of Examples 1 to 8 and Comparative Example 1 was injected and subjected to a Jar test. The pH was measured with a pH meter every 2 hours with constant stirring at 180 rpm with a Jar tester. The pH was measured for 6 hours after the reaction was completed and the pH change was no longer present.

표 3에 pH 측정 결과를 나타내었다.
Table 3 shows the pH measurement results.

First pHFirst pH After 2hr pHAfter 2hr pH After 4hr pHAfter 4hr pH After 6hr pHAfter 6hr pH pH 차이pH difference 실시예 1Example 1 11.02 11.02 8.478.47 7.817.81 7.787.78 3.243.24 실시예 2Example 2 11.08 11.08 8.408.40 7.747.74 7.747.74 3.343.34 실시예 3Example 3 11.0711.07 8.218.21 7.737.73 7.737.73 3.343.34 실시예 4Example 4 11.2311.23 9.909.90 8.268.26 7.637.63 3.63.6 실시예 5Example 5 11.0711.07 9.509.50 8.138.13 7.667.66 3.413.41 실시예 6Example 6 10.9910.99 8.848.84 7.957.95 7.617.61 3.383.38 실시예 7Example 7 10.2310.23 8.358.35 7.627.62 7.527.52 2.712.71 실시예 8Example 8 10.0210.02 8.218.21 7.517.51 7.357.35 2.672.67 비교예 1Comparative Example 1 11.8811.88 11.0711.07 10.4010.40 9.659.65 2.232.23

초기 pH는 pH 11 근접한 값으로 나타났고, 비교예 1이 실시예에 비하여 약간 높은 pH를 나타냈다. 불산 폐수 처리 시간이 지남에 따라 pH가 낮아지는데 비교예 1의 경우 pH값이 2.23차이를 보여 가장 낮은 pH값 차이가 나타났으며, 실시예 5의 경우 pH값이 3.41로 가장 높은 pH값 차이가 나타났다. 실시예 1 내지 6의 모든 경우 pH값이 3이상의 차이로 중성에 가까운 pH값을 나타내었다. The initial pH was close to pH 11, and the pH of Comparative Example 1 was slightly higher than that of the Example. In the case of Comparative Example 1, the pH value was 2.23, showing the lowest pH value difference. In Example 5, the pH value was 3.41, which is the highest pH value difference appear. In all cases of Examples 1 to 6, the pH value was close to neutrality with a difference of 3 or more.

비슷한 초기 pH라고 해도 제2칼슘염 투입량이 높은 매질일수록 더 높은 pH값 차이가 나는 것으로 나타났다. 또 소량의 제2칼슘염이 들어간 실시예 1의 경우에도 pH가 중성에 가까운 값을 나타내어 소량의 제2칼슘염 혼합으로 최종 pH가 중성으로 나타내는 것을 알 수 있다.
Even at similar initial pH, higher pH values of medium with higher calcium salt loading were found. Also in the case of Example 1 in which a small amount of the second calcium salt was contained, the pH was close to neutrality, and it was found that the final pH was neutral by mixing a small amount of the second calcium salt.

전술한 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
The features, structures, effects, and the like illustrated in the above-described embodiments can be combined and modified in other embodiments by those skilled in the art to which the embodiments belong. Therefore, it should be understood that the present invention is not limited to these combinations and modifications.

Claims (10)

강염기성을 가지는 제1칼슘염, 약염기성을 가지는 제2칼슘염 및 질산칼슘(Ca(NO3)2을 포함하는 제3칼슘염을 포함하고,
하기 [식 1-1] 내지 [식 3-1]를 만족하는 불산 폐수 처리용 혼합물.
[식 1-1]
0.55 ≤ (a1+a2+a3)/b1 ≤ 0.7 and 0 < b1 ≤ 0.5
(이때, a1은 제1칼슘염의 몰농도(M), a2는 제2칼슘염의 몰농도(M), a3은 제3칼슘염의 몰농도(M), b1은 불산 폐수 내의 불소의 몰농도(M)이다.)
[식 2-1]
pHA - pHB ≥ 2.67 and 7.5 ≤ pHB ≤ 8.0
(이때, pHA는 반응 초기의 불산 폐수의 pH이고, pHB는 반응 6시간 후의 불산 폐수의 pH이다.)
[식 3]
0.15 ≤ a2/(a1+a2) ≤ 0.96
[식 3-1]
0.005 ≤ a3/(a1+a2+a3) ≤ 0.05
A first calcium salt having strong basicity, a second calcium salt having weak basicity and a third calcium salt including calcium nitrate (Ca (NO 3 ) 2 ,
A mixture for treating hydrofluoric acid wastewater satisfying the following [formula 1-1] to [formula 3-1].
[Formula 1-1]
0.55? A1 + a2 + a3 / b1? 0.7 and 0 <b1? 0.5
A1 is the molar concentration (M) of the first calcium salt, a2 is the molar concentration (M) of the second calcium salt, a3 is the molar concentration (M) of the third calcium salt, b1 is the molar concentration of fluorine )to be.)
[Formula 2-1]
pHA - pHB ≥ 2.67 and 7.5 ≤ pHB ≤ 8.0
(Where pHA is the pH of the hydrofluoric acid wastewater at the beginning of the reaction and pHB is the pH of the hydrofluoric acid wastewater after 6 hours of reaction).
[Formula 3]
0.15? A2 / (a1 + a2)? 0.96
[Formula 3-1]
0.005? A3 / (a1 + a2 + a3)? 0.05
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 불산 폐수 내의 불소의 몰농도 b1을 측정하는 측정단계;
몰농도가 a1인 수산화칼슘 수용액, 몰농도가 a2인 탄산칼슘 수용액 및 몰농도가 a3인 질산칼슘 수용액을 혼합하여, 하기 [식 1-1], [식 3] 및 [식 3-1]을 만족하는 불산 폐수 처리용 혼합물을 제조하는 혼합단계; 및
상기 불산 폐수 처리용 혼합물을 불산 폐수에 투입하여 초기 pH보다 2.67 이상 낮아진, 7.5 내지 8.0 의 pH 하에서 교반하여 불산 폐수 내의 불소를 CaF2 형태로 침전시켜 제거하는 침전단계를 포함하는 불산 폐수 처리방법.
[식 1-1]
0.55 ≤ (a1+a2+a3)/b1 ≤ 0.7 and 0 < b1 ≤ 0.5
[식 3]
0.15 ≤ a2/(a1+a2) ≤ 0.96
(이때, a1은 제1칼슘염의 몰농도(M), a2는 제2칼슘염의 몰농도(M)이다.)
[식 3-1]
0.005 ≤ a3/(a1+a2+a3) ≤ 0.05
A measurement step of measuring a molar concentration b1 of fluorine in the hydrofluoric acid wastewater;
An aqueous solution of calcium hydroxide having a molar concentration of a1, an aqueous solution of calcium carbonate having a molar concentration of a2 and an aqueous solution of calcium nitrate having a molar concentration of a3 are mixed to satisfy the following [Expression 1-1], [Expression 3] and [Expression 3-1] A mixing step of producing a mixture for treating hydrofluoric acid wastewater; And
Wherein the hydrofluoric acid wastewater treatment mixture is introduced into hydrofluoric acid wastewater and stirred at a pH of from 7.5 to 8.0 which is lower than the initial pH by 2.67 or more to precipitate and remove fluorine in the form of CaF 2 in the hydrofluoric acid wastewater.
[Formula 1-1]
0.55? A1 + a2 + a3 / b1? 0.7 and 0 <b1? 0.5
[Formula 3]
0.15? A2 / (a1 + a2)? 0.96
(A1 is the molar concentration (M) of the first calcium salt, and a2 is the molar concentration (M) of the second calcium salt.)
[Formula 3-1]
0.005? A3 / (a1 + a2 + a3)? 0.05
삭제delete 삭제delete 삭제delete 제6항에 있어서,
상기 불산 폐수 처리 후 황산 반토(Al(SO4)3, alum)를 이용한 응집 침전 단계의 2단 처리를 더 포함하거나, 상기의 2단 처리 후 희토류 금속을 이용한 침전 단계의 3단 처리를 더 포함하는 불산 폐수 처리 방법.

The method according to claim 6,
Further comprising a two-stage treatment of a flocculation and sedimentation step using alumina sulfate (Al (SO 4 ) 3 , alum) after the hydrofluoric acid wastewater treatment, or a three-stage treatment of a precipitation step using a rare earth metal after the two- Wherein the wastewater is treated with a hydrofluoric acid.

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