NL1011698C2 - Removal of fluoride from waste water comprises using a fluid bed crystallizer with a support, adding a water-soluble sodium and aluminum reagents to form cryolite and removing the treated water - Google Patents
Removal of fluoride from waste water comprises using a fluid bed crystallizer with a support, adding a water-soluble sodium and aluminum reagents to form cryolite and removing the treated water Download PDFInfo
- Publication number
- NL1011698C2 NL1011698C2 NL1011698A NL1011698A NL1011698C2 NL 1011698 C2 NL1011698 C2 NL 1011698C2 NL 1011698 A NL1011698 A NL 1011698A NL 1011698 A NL1011698 A NL 1011698A NL 1011698 C2 NL1011698 C2 NL 1011698C2
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- water
- fluoride
- aluminum
- wastewater
- reagent
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/58—Treatment of water, waste water, or sewage by removing specified dissolved compounds
- C02F1/583—Treatment of water, waste water, or sewage by removing specified dissolved compounds by removing fluoride or fluorine compounds
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Removal Of Specific Substances (AREA)
Abstract
Description
Kristallisatie-werkwijze voor het verwijderen van fluoride uit afvalwaterCrystallization method for removing fluoride from wastewater
De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een kristallisatie-werkwijze voor het verwijderen van fluoride uit afvalwater op een economische en efficiënte manier.The present invention relates to a crystallization process for removing fluoride from wastewater in an economical and efficient manner.
In verscheidene industrieën waaronder de produktie 5 van halfgeleiders, chloorfluorkoolwaterstof (CFK) en glas wordt een grote hoeveelheid fluoride-bevattend afvalwater met een hoge concentratie fluoride geproduceerd. Zodoende hebben vele onderzoekers geprobeerd om fluoride te verwijderen uit het fluoride-bevattende afvalwater.In a variety of industries including semiconductor, chlorofluorocarbon (CFC) and glass production, a large amount of fluoride-containing wastewater with a high concentration of fluoride is produced. Thus, many researchers have attempted to remove fluoride from the fluoride-containing wastewater.
10 Jansen heeft in het Amerikaanse octrooischrift nr.10 Jansen, in U.S. Pat.
5.106.509 een kristallisatie-werkwijze beschreven voor het verwijderen van fluoride uit afvalwater in een gefluïdiseerd bedreactor. De werkwijze omvat het toevoegen van CaCl2 aan afvalwater om calciumionen en fluoride in het afvalwater te 15 laten reageren onder vorming van calciumfluoridekristallen. Vergeleken met de coagulatie/precipitatie-werkwijze die op dit moment in fabrieken wordt gebruikt, zijn de voordelen van de werkwijze van Jansen dat het afvalslib wordt verminderd en kan worden hergebruikt. Aangezien calciumfluoride een zeer 20 lage oplosbaarheid heeft, kan een dergelijk kristallisatie-werkwi j ze op effectieve wijze een grote hoeveelheid fluoride verwijderen. Een ander gevolg van de lage oplosbaarheid is echter dat calciumfluoride snel zal oververzadigen op enige plaatsen, waardoor fijne deeltjes worden gegenereerd die de 25 pijpen kunnen verstoppen. Om deze reden dient in een praktische toepassing afvalwater dat wordt verwijderd uit de fabriek met een hoge concentratie fluoride te worden verdund tot een concentratie beneden 500 mg F-/l. Teneinde een dergelijke grote hoeveelheid verdund afvalwater te kunnen huisves-30 ten, nemen de kosten voor de inrichting en voor de grond om de inrichting te accommoderen toe.5,106,509 describe a crystallization method for removing fluoride from wastewater in a fluidized bed reactor. The method includes adding CaCl 2 to wastewater to react calcium ions and fluoride in the wastewater to form calcium fluoride crystals. Compared to the coagulation / precipitation method currently used in factories, the advantages of Jansen's method are that the waste sludge is reduced and can be reused. Since calcium fluoride has a very low solubility, such a crystallization process can effectively remove a large amount of fluoride. However, another consequence of the low solubility is that calcium fluoride will quickly supersaturate in some places, generating fine particles that can plug the pipes. For this reason, in a practical application, wastewater removed from the factory should be diluted with a high concentration of fluoride to a concentration below 500 mg F / l. In order to house such a large amount of diluted wastewater, the cost of the facility and the land to accommodate the facility increases.
Japans octrooischrift nr. 8-11232 heeft een coagula-tie-werkwijze beschreven voor het verwijderen van fluoride uit afvalwater. De werkwijze omvat het mengen van fluoride-35 bevattend afvalwater met aluminium- en natriumionen onder 101 1698 2 vorming van kryolietcoagulaat als een middel om fluoride te verwijderen. Het achtergebleven fluoride dat is opgenomen in het behandelde afvalwater kan verder worden verwijderd. Een in water oplosbaar aluminiumzout wordt toegevoegd aan het 5 behandelde water bij pH 7 onder vorming van aluminiumhydroxi-de [Al(OH)3]-vlokken die achtergebleven fluoride in het behandelde afvalwater kunnen adsorberen onder vorming van een co-precipitaat. Het coprecipitaat kan basisch of zuur gemaakt worden, waardoor aldus een aluminiumionenbron voor de coagu-10 latie-werkwijze wordt gevormd voor het verwijderen van fluoride uit afvalwater volgens de procedures zoals die boven zijn beschreven.Japanese Patent No. 8-11232 has described a coagulation process for removing fluoride from wastewater. The method involves mixing fluoride-containing wastewater with aluminum and sodium ions to form cryolite coagulate as a means of removing fluoride. The residual fluoride contained in the treated wastewater can be further removed. A water-soluble aluminum salt is added to the treated water at pH 7 to form aluminum hydroxide [Al (OH) 3] flakes which can adsorb residual fluoride in the treated waste water to form a co-precipitate. The coprecipitate can be made basic or acidic, thus forming an aluminum ion source for the coagulation process to remove fluoride from wastewater according to the procedures described above.
In Japans octrooischrift nr. 8-11232 is het kryoliet in een vorm van coagulatie. Het gecoaguleerde slib bevat cir-15 ca 60-80% water, hetgeen zeer moeilijk is te dehydrateren.In Japanese Patent No. 8-11232, the cryolite is in a form of coagulation. The coagulated sludge contains approximately 60-80% water, which is very difficult to dehydrate.
Daarnaast is het gecoaguleerde slib in een zeer groot volume aanwezig, en heeft veel onzuiverheden; aldus wordt het niet makkelijk hergebruikt.In addition, the coagulated sludge is present in a very large volume and has many impurities; thus it is not easily reused.
Een doel van de onderhavige uitvinding is om de bo-20 vengenoemde problemen op te lossen en om een economische en efficiënte kristallisatie-werkwijze te verschaffen voor het verwijderen van fluoride uit afvalwater.An object of the present invention is to solve the above problems and to provide an economical and efficient crystallization method for removing fluoride from wastewater.
Om dit doel te bereiken omvat de kristallisatie-werkwij ze voor het verwijderen van fluoride uit afvalwater de 25 volgende stappen van: (a) het inleiden van fluoride-bevattend afvalwater in een gefluïdiseerd bedkristallisator voorzien van een drager; (b) het toevoegen van een in water oplosbaar natriumreagens en een in water oplosbaar aluminiumreagens aan de gefluï- 30 diseerd bedkristallisator onder vorming van gekristalli seerd kryoliet (Na3AlFg) op de drager waarmee het fluoride in het afvalwater kan worden verwijderd, waarbij de molverhouding van aluminium tot fluor tussen 0,8-1:6 is en de molverhouding van natrium tot fluor groter is dan 35 0,5; en (c) het verwijderen van het behandelde afvalwater uit de ge-fluidiseerde bedkristallisator onder oplevering van een primair behandeld water.To accomplish this goal, the crystallization process for removing fluoride from wastewater comprises the following steps of: (a) introducing fluoride-containing wastewater into a supported fluidized bed crystallizer; (b) adding a water-soluble sodium reagent and a water-soluble aluminum reagent to the fluidized bed crystallizer to form crystallized cryolite (Na3AlFg) on the support capable of removing the fluoride in the wastewater, the molar ratio of aluminum to fluorine is between 0.8-1: 6 and the molar ratio of sodium to fluorine is greater than 0.5; and (c) removing the treated wastewater from the fluidized bed crystallizer to yield a primary treated water.
1011698 31011698 3
De onderhavige uitvinding zal beter begrepen worden uit de gedetailleerde beschrijving die hieronder is gegeven en de bijgevoegde tekeningen, die alleen bij wijze van toelichting zijn gegeven en dus niet bedoeld zijn om de onderha-5 vige uitvinding te beperken.The present invention will be more fully understood from the detailed description given below and the accompanying drawings, which are given by way of illustration only and are not, therefore, intended to limit the present invention.
Fig. 1 is een schematisch diagram dat de kristalli-satie-werkwijze voor het verwijderen van fluoride uit afvalwater volgens voorbeeld 1 van de onderhavige uitvinding toont.Fig. 1 is a schematic diagram showing the crystallization process for removing fluoride from wastewater according to Example 1 of the present invention.
10 Fig. 2 is een schematisch diagram dat de kristalli- satie-werkwijze voor het verwijderen van fluoride uit afvalwater volgens voorbeeld 2 van de onderhavige uitvinding toont.FIG. 2 is a schematic diagram showing the crystallization process for removing fluoride from wastewater according to Example 2 of the present invention.
Fig. 3 toont het röntgenstraal-diffractiediagram van 15 het kryolietkristal verkregen in de gefluordiseerd bedkris-tallisator van de onderhavige uitvinding.Fig. 3 shows the X-ray diffraction diagram of the cryolite crystal obtained in the fluidized bed crystallizer of the present invention.
De onderhavige uitvinding verschaft een kristallisa-tie-werkwijze voor het verwijderen van fluoride uit afvalwater. Fluoride-bevattend afvalwater wordt in een gefluïdiseerd 20 bedkristallisator die is voorzien van een drager ingeleid. Vervolgens worden een in water oplosbaar natriumreagens en een in water oplosbaar aluminiumreagens toegevoegd aan de gefluïdiseerd bedkristallisator. Om kryoliet (Na3AlFg) te vormen, dienen de hoeveelheid toegevoegd natriumreagens en 25 aluminiumreagens zodanig te zijn dat de molverhouding van aluminium tot fluor tussen 0,8-1:6 is, en de molverhouding van natrium tot fluor groter dan 0,5. Door dergelijke verhoudingen zal kryoliet (Na3AlFg) op de drager worden gekristalliseerd waarmee het fluoride in het afvalwater kan 30 worden verwijderd. Ten slotte wordt het behandelde afvalwater weggenomen uit de gefluordiseerd bedkristallisator onder oplevering van een primair behandeld water.The present invention provides a crystallization method for removing fluoride from wastewater. Fluoride-containing waste water is introduced into a fluidized bed crystallizer provided with a carrier. Then, a water-soluble sodium reagent and a water-soluble aluminum reagent are added to the fluidized bed crystallizer. To form cryolite (Na3AlFg), the amount of sodium reagent and aluminum reagent added should be such that the molar ratio of aluminum to fluorine is between 0.8-1: 6, and the molar ratio of sodium to fluorine is greater than 0.5. By such ratios, cryolite (Na3AlFg) will be crystallized on the support with which the fluoride in the waste water can be removed. Finally, the treated wastewater is removed from the fluorinated bed crystallizer to yield a primary treated water.
Teneinde de kwaliteit van het primair behandelde water te verhogen, kan het verder worden behandeld. Een in 35 water oplosbaar aluminiumreagens wordt toegevoegd aan het primair behandelde water. Vervolgens wordt het primair behandelde water aangepast tot een pH van circa 7 door een hydroxide van een alkalimetaal onder vorming van onoplosbaar aluminiumhydroxide vlok. De aluminiumhydroxide vlok zal het 1011698 4 fluoride in het primair behandelde water adsorberen onder vorming van een co-precipitaat, waardoor het achtergebleven fluoride in het primair behandelde water verder kan worden verwijderd. Ten slotte wordt het verkregen behandelde afval-5 water gescheiden van het coprecipitaat onder oplevering van een secundair behandeld water.In order to improve the quality of the primary treated water, it can be further treated. A water-soluble aluminum reagent is added to the primary treated water. Then, the primary treated water is adjusted to a pH of about 7 by an hydroxide of an alkali metal to form an insoluble aluminum hydroxide flake. The aluminum hydroxide flake will adsorb the 1011698 4 fluoride in the primary treated water to form a co-precipitate, allowing the residual fluoride in the primary treated water to be further removed. Finally, the obtained treated waste water is separated from the coprecipitate to yield a secondary treated water.
Teneinde behandeld water met een gewenste kwaliteit te verkrijgen, kan het secundaire behandelde water verder worden behandeld. De behandelingsprocedures omvatten het toe-10 voegen van een in water oplosbaar aluminiumreagens aan het behandelde water en het aanpassen van de pH onder vorming van onoplosbaar aluminiumhydroxide om het fluoride te adsorberen onder vorming van het coprecipitaat. Dergelijke behandelingsprocedures kunnen indien gewenst worden herhaald totdat het 15 uiteindelijk behandelde water een gewenste concentratie bereikt .In order to obtain treated water of a desired quality, the secondary treated water can be further treated. The treatment procedures include adding a water-soluble aluminum reagent to the treated water and adjusting the pH to form insoluble aluminum hydroxide to adsorb the fluoride to form the coprecipitate. Such treatment procedures can be repeated if desired until the finally treated water reaches a desired concentration.
Het co-precipitaat van aluminiumhydroxide en fluoride zoals hierboven beschreven, kan worden hergebruikt om te dienen als de aluminiumbron voor de kristallisatie-werkwijze. 20 Op specifieke wijze wordt het co-precipitaat aangepast tot een pH van minder dan 3 of meer dan 11, waardoor het coprecipitaat wordt opgelost onder vorming van aluminiumionen. Dergelijke aluminiumionen kunnen dienen als het in water oplosbare aluminiumreagens dat aan een gefluïdiseerd bedkristalli-25 sator wordt toegevoegd om een verder kristallisatie-werkwijze te ondergaan voor het verwijderen van fluoride.The co-precipitate of aluminum hydroxide and fluoride as described above can be reused to serve as the aluminum source for the crystallization process. Specifically, the co-precipitate is adjusted to a pH of less than 3 or more than 11, whereby the coprecipitate is dissolved to form aluminum ions. Such aluminum ions can serve as the water-soluble aluminum reagent that is added to a fluidized bed crystallizer to undergo a further crystallization process to remove fluoride.
Teneinde zoveel mogelijk kryolietkristal te vormen, om zo veel mogelijke fluoride te verwijderen tijdens kristallisatie, kan het gedragen kryoliet met een grote deeltjes-30 grootte worden verwijderd uit de gefluidiseerd bedkristalli-sator en worden vervangen door een verse drager onder vorming van bijkomstige kryolietkristallisatie op de dragers. De in water oplosbare aluminiumreagentia die geschikt zijn voor toepassing in de onderhavige uitvinding omvatten aluminium-35 chloride, aluminiumsulfaat en aluminiumnitraat.In order to form as much cryolite crystal as possible, to remove as much fluoride as possible during crystallization, the supported large particle cryolite can be removed from the fluidized bed crystallizer and replaced with a fresh support to form additional cryolite crystallization on the carriers. The water-soluble aluminum reagents suitable for use in the present invention include aluminum chloride, aluminum sulfate and aluminum nitrate.
De in water oplosbare natriumreagentia die geschikt zijn voor toepassing in de onderhavige uitvinding omvatten natriumchloride, natriumhydroxide, natriumsulfaat en natriumnitraat .The water-soluble sodium reagents suitable for use in the present invention include sodium chloride, sodium hydroxide, sodium sulfate and sodium nitrate.
1011698 51011698 5
In Amerikaans octrooischrift nr. 5.106.509 wordt een calciumreagens gebruikt om te reageren met fluoride in het afvalwater onder vorming van calciumchloridekristal. In de onderhavige uitvinding worden een natriumreagens en een alu-5 miniumreagens toegevoegd om te reageren met fluoride in het afvalwater onder vorming van kryolietkristal. De prijs van het kryolietkristal is tien keer die van het calciumchloride, zodoende is het waardevoller om het kryolietkristal te recyclen en her te gebruiken. Daarnaast kan het in de onderhavige 10 uitvinding gebruikte aluminiumreagens worden gerecycled voor hertoepassing, terwijl het calciumreagens dat wordt gebruikt in het Amerikaanse octrooischrift nr. 5.106.509 dat niet kan. Voor het behandelen van het afvalwater dat een hoge concentratie fluoride bevat, is het, aangezien kryoliet een hoge 15 oplosbaarheid heeft (circa 100-200 mg F"/l), zeer eenvoudig om te verzekeren dat het meeste kryoliet dat gevormd is, in de vorm is van kristallen, en er geen fijne deeltjes worden gevormd, zelfs hoewel het afvalwater niet is verdund. De verhouding van het gekristalliseerde kryoliet bereikt circa 91-20 97%, en de kosten voor de inrichting en energie in de onder havige uitvinding is circa een tiende van die in het Amerikaanse octrooischrift nr. 5.106.509. Zodoende is het proces van de onderhavige uitvinding veel efficiënter.In U.S. Patent No. 5,106,509, a calcium reagent is used to react with fluoride in the wastewater to form calcium chloride crystal. In the present invention, a sodium reagent and an aluminum-5 reagent are added to react with fluoride in the waste water to form cryolite crystal. The price of the cryolite crystal is ten times that of the calcium chloride, so it is more valuable to recycle and reuse the cryolite crystal. In addition, the aluminum reagent used in the present invention can be recycled for reuse, while the calcium reagent used in US Patent No. 5,106,509 cannot. For treating the wastewater containing a high concentration of fluoride, since cryolite has a high solubility (about 100-200 mg F "/ l), it is very simple to ensure that most cryolite formed is in the is in the form of crystals, and fine particles are not formed even though the wastewater is not diluted.The crystallized cryolite ratio reaches about 91-20 97%, and the device and energy cost in the present invention is about one-tenth of that in U.S. Patent No. 5,106,509, so the process of the present invention is much more efficient.
In Japans octrooischrift nr. 8-11232 is het gevormde 25 kryoliet in de vorm van een coagulaat. Het gecoaguleerde slib bevat circa 60-80% water, hetgeen zeer moeilijk te ontwateren is. Daarnaast is het gecoaguleerde slib in een zeer groot volume aanwezig, en heeft het veel onzuiverheden; aldus wordt het niet makkelijk hergebruikt. In de onderhavige uitvinding 30 is het gevormde kryoliet in de vorm van kristallen, met een diameter van 1 tot 2 mm. Dergelijke kristallen bevatten circa minder dan 10% water, en zijn zodoende zeer makkelijk te ontwateren. Op vergelijkbare wijze zijn ze, omdat ze een klein volume hebben, zeer makkelijk te transporteren. Verder heeft 35 het kristal een zeer hoge zuiverheid (hoger dan 90%), en is zodoende geschikt voor hergebruik. Daarnaast heeft de drager in de gefluidiseerd bedkristallisator een hoog specifiek oppervlak om met fluoride en chemicaliën te reageren; zodoende is het efficiënter.In Japanese Patent No. 8-11232, the cryolite formed is in the form of a coagulate. The coagulated sludge contains approximately 60-80% water, which is very difficult to dewater. In addition, the coagulated sludge is present in a very large volume and has many impurities; thus it is not easily reused. In the present invention, the cryolite formed is in the form of crystals, having a diameter of 1 to 2 mm. Such crystals contain approximately less than 10% water, and are therefore very easy to dewater. Similarly, because they have a small volume, they are very easy to transport. Furthermore, the crystal has a very high purity (higher than 90%), and is therefore suitable for reuse. In addition, the fluidized bed crystallizer support has a high surface area to react with fluoride and chemicals; thus it is more efficient.
1011698 61011698 6
Voorbeeld 1Example 1
Verwijzing naar Fig. l, dat een schematisch diagram is dat de kristallisatie-werkwijze toont voor het verwijderen van fluoride uit afvalwater volgens voorbeeld 1 van de onder-5 havige uitvinding.Reference to Fig. 1, which is a schematic diagram showing the crystallization process for removing fluoride from wastewater according to Example 1 of the present invention.
Een gefluidiseerd bedkristallisator (FBC) werd gevuld met water en voorzien van een geschikte hoeveelheid drager (25). Gecirculeerd water (26) werd ingeleid in de FBC om de drager te fluïdiseren. Zuur fluoride-bevattend afvalwater 10 (11) met een concentratie van 5.500 mg F~/l werd ingeleid in de pH aanpassende ketel en werd ingesteld met NaOH (12) op een pH van 5. Het aangepaste afvalwater (13) werd vervolgens ingeleid in de FBC die was voorzien van een drager (25) met een stroomsnelheid van 10 ml/min. Een aluminiumreagens (14) 15 met een pH van 3,8 en een aluminiumionengehalte van 1.250 mg/1, werd ingeleid in de FBC met een stroomsnelheid van 9 ml/min. De molverhouding van aluminium tot fluor was tussen 0,8-1:6, en de molverhouding van natrium tot fluor was groter dan 0,5, zodat de reactie van het aluminiumreagens, NaOH, en 20 het fluoride zou veroorzaken dat kryoliet (Na3AlF6) op de drager zou kristalliseren. Na gedurende een tijdspanne reageren werd kryoliet (27) met een grote deeltjesgrootte bij de bodem van het bed verwijderd en vervangen door een nieuwe drager (25) met een kleinere deeltjesgrootte. In de kristal-25 lisator was de fluoride-oppervlakbelasting 10,5 kg F"/m2-h, en de pH was circa 3,5.A fluidized bed crystallizer (FBC) was filled with water and provided with an appropriate amount of carrier (25). Circulated water (26) was introduced into the FBC to fluidize the support. Acid fluoride-containing wastewater 10 (11) at a concentration of 5,500 mg F ~ / l was introduced into the pH adjusting kettle and adjusted to pH 5 with NaOH (12). The modified wastewater (13) was then introduced into the FBC provided with a support (25) at a flow rate of 10 ml / min. An aluminum reagent (14) with a pH of 3.8 and an aluminum ion content of 1,250 mg / l was introduced into the FBC at a flow rate of 9 ml / min. The molar ratio of aluminum to fluorine was between 0.8-1: 6, and the molar ratio of sodium to fluorine was greater than 0.5, so that the reaction of the aluminum reagent, NaOH, and the fluoride would cause cryolite (Na3AlF6) crystallize on the support. After reacting for a period of time, cryolite (27) with a large particle size was removed at the bottom of the bed and replaced with a new carrier (25) with a smaller particle size. In the crystalizer, the fluoride surface load was 10.5 kg F "/ m2-h, and the pH was about 3.5.
Het verkregen primair behandelde water (17) had een fluorideconcentratie van 73 mg F~/l, hetgeen werd ingeleid in de precipitatieketel. Voor één liter primair behandeld water 30 werd 7,9 g aluminiumsulfaat (18) toegevoegd. Het mengsel werd geroerd en 45% waterig natriumhydroxide (19) werd toegevoegd om het mengsel op een pH van circa 7,0 in te stellen. Op dat moment liet men het in water oplosbare aluminiumion reageren onder vorming van een in oplosbaar aluminiumhydroxide vlok.The primary treated water (17) obtained had a fluoride concentration of 73 mg F / l, which was introduced into the precipitation kettle. 7.9 g of aluminum sulfate (18) were added for one liter of primary treated water. The mixture was stirred and 45% aqueous sodium hydroxide (19) was added to adjust the mixture to a pH of about 7.0. At that time, the water-soluble aluminum ion was reacted to form a soluble aluminum hydroxide flake.
35 Het mengsel werd gedurende 15 minuten geroerd om de aluminiumhydroxide vlok fluoride te laten absorberen onder vorming van een wit co-precipitaat (21). Het secundair behandelde water (20) dat was weggenomen uit de precipitatieketel had een fluorideconcentratie van 1,4 mg F~/l, hetgeen direct kan wor- 1011698 7 den verwijderd of verder behandeld onder oplevering van een lagere fluorideconcentratie.The mixture was stirred for 15 minutes to allow the aluminum hydroxide to absorb flake fluoride to form a white co-precipitate (21). The secondary treated water (20) withdrawn from the precipitation kettle had a fluoride concentration of 1.4 mg F ~ / l, which can be directly removed or further treated to yield a lower fluoride concentration.
Voorbeeld 2 5 Het co-precipitaat (21) verkregen uit Voorbeeld 1 kan praktisch worden gerecycled voor toepassing. Onder verwijzing naar Fig. 2 werd het witte co-precipitaat (41) van aluminiumhydroxide en fluoride verkregen uit Voorbeeld 1 toe-gevoegd aan de aluminiurazoutoplossende ketel en een kleine 10 hoeveelheid aluminiumsulfaat werd bijgevuld. Geconcentreerd zwavelzuur (42) werd toegevoegd aan de aluminiumzoutoplossen-de ketel om de pH van het mengsel tot 1,8 te brengen, zodat aluminiumhydroxidevlok werd opgelost in aluminiumzout. Op dat moment had het mengsel in de aluminiumzoutoplossende ketel 15 een aluminiumconcentratie van 1,350 mg/1 en een fluorideconcentratie van 100 mg/1.Example 2 The co-precipitate (21) obtained from Example 1 can practically be recycled before use. With reference to FIG. 2, the white co-precipitate (41) of aluminum hydroxide and fluoride obtained from Example 1 was added to the alumina salt-dissolving kettle and a small amount of aluminum sulfate was added. Concentrated sulfuric acid (42) was added to the aluminum salt dissolving kettle to bring the pH of the mixture to 1.8 so that aluminum hydroxide flake was dissolved in aluminum salt. At that time, the mixture in the aluminum salt dissolving kettle 15 had an aluminum concentration of 1.350 mg / L and a fluoride concentration of 100 mg / L.
Een gefluïdiseerd bedkristallisator (FBC) werd gevuld met water en voorzien van een geschikte hoeveelheid van een drager (45). Gecirculeerd water (46) werd ingeleid in de 20 FBC om de drager te fluïdiseren. Zuur fluoride-bevattend afvalwater (31) met een concentratie van 5.500 mg F~/l werd ingeleid in de pH aanpassende ketel en werd ingesteld met NaOH (32) tot een pH van 12,4. Het aangepaste afvalwater (33) werd vervolgens ingeleid in de FBC die was voorzien van de drager 25 (45) met een stroomsnelheid van 10 ml/min. Het oplosbare alu miniumzout reagens (44) dat was verkregen uit de aluminiumop-lossende ketels zoals hierboven genoemd, met een aluminiumconcentratie van 1.350 mg/1 en een fluorideconcentratie van 100 mg/1, werd ingeleid in de FBC met een stroomsnelheid van 30 10 ml/min. De aluminium- en natriumhoeveelheid in de FBC werd zodanig aangepast dat de molverhouding van aluminium tot fluor circa 1:6 was, en de molverhouding van natrium tot fluor groter dan 0,5 was, zodat de reactie van het aluminiumrea-gens, NaOH, en het fluoride gekristalliseerd kryoliet 35 (Na3AlFg) op de drager zou vormen. Na gedurende een tijdspanne reageren, werd het gekristalliseerde kryoliet (47) met een grote deeltjesgrootte bij de bodem van het bed verwijderd en vervangen door een drager (45) met een kleine deeltjesgroot- 1011698 8 te. In de kristallisator was het fluoride belastingsoppervlak 10,7 kg F“/m2-h, en de pH was circa 3,1.A fluidized bed crystallizer (FBC) was filled with water and provided with an appropriate amount of a carrier (45). Circulated water (46) was introduced into the FBC to fluidize the support. Acid fluoride-containing wastewater (31) at a concentration of 5,500 mg F / l was introduced into the pH adjusting kettle and adjusted with NaOH (32) to a pH of 12.4. The modified wastewater (33) was then introduced into the FBC equipped with the support 25 (45) at a flow rate of 10 ml / min. The soluble aluminum salt reagent (44) obtained from the aluminum-dissolving shells as mentioned above, with an aluminum concentration of 1,350 mg / l and a fluoride concentration of 100 mg / l, was introduced into the FBC at a flow rate of 10 ml / min. The amount of aluminum and sodium in the FBC was adjusted so that the molar ratio of aluminum to fluorine was about 1: 6, and the molar ratio of sodium to fluorine was greater than 0.5, so that the reaction of the aluminum reagent, NaOH, and the fluoride would form crystallized cryolite 35 (Na3AlFg) on the support. After reacting for a period of time, the large particle size crystallized cryolite (47) was removed at the bottom of the bed and replaced with a small particle size support (45). In the crystallizer, the fluoride loading surface was 10.7 kg F / m2-h, and the pH was about 3.1.
Het primair behandelde water (37) dat werd verkregen had een fluorideconcentratie van 260 mg F"/l, dat werd inge-5 leid in de precipitatieketel. Voor één liter van het primair behandelde water werd 7,9 g aluminiumsulfaat (38) toegevoegd. Het mengsel werd geroerd en 45% waterig natriumhydroxide (39) werd toegevoegd om het mengsel in te stellen op een pH van circa 7,0. Op dat moment liet men het in water oplosbare alu-10 miniumion reageren onder oplevering van onoplosbaar alumini-umhydroxidevlok. Het mengsel werd gedurende 15 minuten geroerd om het aluminiumhydroxidevlok fluoride te laten adsorberen onder vorming van een wit co-precipitaat (41). Het secundair behandelde water (40) dat was verwijderd uit de pre-15 cipitatieketel had een fluorideconcentratie van 9 mg F“/l.The primary treated water (37) obtained had a fluoride concentration of 260 mg F "/ l which was introduced into the precipitation kettle. For one liter of the primary treated water, 7.9 g aluminum sulfate (38) was added. The mixture was stirred and 45% aqueous sodium hydroxide (39) was added to adjust the mixture to a pH of about 7.0 At that time, the water-soluble aluminum ion was reacted to yield insoluble aluminum hydroxide flake The mixture was stirred for 15 minutes to allow the aluminum hydroxide flake to adsorb fluoride to form a white co-precipitate (41) The secondary treated water (40) removed from the precipitation kettle had a fluoride concentration of 9 mg F / L.
Dit bewijst dat het oplosbare zoutreagens verkregen van het co-precipitaat van aluminiumhyroxide en fluoride bruikbaar is voor toepassing in de behandeling van afvalwater. Daarnaast kan het co-precipitaat (41) aan de aluminiumzoutoplossende 20 ketel worden toegevoegd om zoals hierboven te worden behandeld om te dienen als de bron van het oplosbare zoutreagens voor de behandeling van afvalwater.This proves that the soluble salt reagent obtained from the co-precipitate of aluminum hydroxide and fluoride is useful for use in wastewater treatment. In addition, the co-precipitate (41) can be added to the aluminum salt dissolving kettle to be treated as above to serve as the source of the soluble salt reagent for wastewater treatment.
De resultaten van voorbeelden 1 en 2 zijn uiteengezet in Tabel 1.The results of Examples 1 and 2 are set forth in Table 1.
2525
Tabel 1 30 V Concen. van Concen. van het Concen. van het de verhou- Cone, van o het toege- toegevoerde alumi- water verwijderd ding v.h. het se- 0 voerde pH- nium uit FBC gekristal- cundair 35 r aangepaste zoutreagens liseerde behandel- b afvalwater fluoride de water e e (mg/1) (mg/1) (mg/1) (%) (mg/1) 4 0 d F Na Al F Na Al F Na F Al 1 5.500 6.000 1.250 - 73 71 17,5 97 1,4 2 1.350 9.500 1.350 100 3.600 260 225 125 91 9 0,9 concen. is afkorting van concentratie.Table 1 30 V Concen. van Concen. of the Concen. of the ratio of the alumina supplied from the supplied alumium water. the pH was adjusted from FBC crystallized 35 r modified salt reagent l treated wastewater fluoride the water ee (mg / 1) (mg / 1) (mg / 1) (%) (mg / 1) 4 0 d F Na Al F Na Al F Na F Al 1 5,500 6,000 1,250 - 73 71 17.5 97 1.4 2 1,350 9,500 1,350 100 3,600 260 225 125 91 9 0.9 conc. is short for concentration.
45 Ft geeft de concentratie van totaal fluoride aan.45 Ft indicates the concentration of total fluoride.
Fs geeft de concentratie van het oplosbare fluoride aan.Fs indicates the concentration of the soluble fluoride.
1011698 91011698 9
Daarnaast werd het kryolietkristal verkregen van de gefluïdiseerd bedkristallisator verder geleid naar kwalitatieve analyse en kwantitatieve analyse.In addition, the cryolite crystal obtained from the fluidized bed crystallizer was further advanced to qualitative analysis and quantitative analysis.
5 1. Kwalitatieve analyse;5 1. Qualitative analysis;
Het witte kristal verkregen in de onderhavige uitvinding werd geanalyseerd met een röntgenstraaldiffractie-analysator (XRD). Figuur 3 is het XRD-diagram van het witte kristal verkregen in de onderhavige uitvinding. Tabel 2 toont 10 de 20, d, en I/I^waarden van de tien sterkere pieken in het XRD-diagram voor het standaard kryoliet en het kristal verkregen uit de onderhavige uitvinding. Uit Fig. 3 en de gegevens van Tabel 2 kan het worden gezien dat de gegevens van het standaard kryoliet zeer nabij zijn aan die van het kris-15 tal verkregen volgens de onderhavige uitvinding, hetgeen aangeeft dat het kristal verkregen volgens de onderhavige uitvinding kryoliet is.The white crystal obtained in the present invention was analyzed with an X-ray diffraction analyzer (XRD). Figure 3 is the XRD diagram of the white crystal obtained in the present invention. Table 2 shows the 20, d, and I / I values of the ten stronger peaks in the XRD diagram for the standard cryolite and crystal obtained from the present invention. From fig. 3 and the data of Table 2, it can be seen that the data of the standard cryolite is very close to that of the crystal obtained according to the present invention, indicating that the crystal obtained according to the present invention is cryolite.
1011698 101011698 10
Tabel 2Table 2
De vergelijking van het XRD-diagram tussen het standaard kryoliet en het kristal verkregen 5 in de onderhavige uitvindingThe comparison of the XRD diagram between the standard cryolite and the crystal obtained in the present invention
Monster 20 d I/I-, (deg) (A) 58.7 1,5710 35 10 57,8 1,5950 14 53,2 1,7090 20Sample 20 d I / I-, (deg) (A) 58.7 1.5710 35 10 57.8 1.5 950 14 53.2 1.7090 20
Standaard 46,7 1,9430 95 kryoliet 39,7 2,269 25 38.8 2,321 25 32,6 2,748 100 32.0 2,797 25 22.9 3,886 65 19.5 4,540 55 58.8 1,5702 44 15 57,9 1,5912 24Standard 46.7 1.9430 95 Cryolite 39.7 2,269 25 38.8 2,321 25 32.6 2,748 100 32.0 2,797 25 22.9 3,886 65 19.5 4,540 55 58.8 1.5 702 44 15 57.9 1.5 912 24
Kristal 53,5 1,7119 18 verkregen 46,8 1,9379 100 in de 39,9 2,2595 25 onderhavige 38,5 2,3362 49 20 uitvinding 32,5 2,7557 99 32.0 2,7915 35 22.8 3,8894 80 19.6 4,5228 57 2. Kwantitatieve analyse:Crystal 53.5 1.7119 18 obtained 46.8 1.9379 100 in the 39.9 2.2595 25 present 38.5 2.3362 49 20 invention 32.5 2.7557 99 32.0 2.7915 35 22.8 3, 8894 80 19.6 4.5 228 57 2. Quantitative analysis:
Het witte kristal verkregen in de onderhavige uit-25 vinding werd opgelost met een zuur om de concentratie van F, Al en Na te analyseren. De opgelost kristaloplossing had een concentratie van 6.900 mg F/l, 1.800 mg Al/1 en 4.200 mg Na/1. Dat wil zeggen, de molverhouding van F : Al : Na was 6 : 1,1 : 3. De molverhouding van F : Al : Na van standaard 30 kristal is ook 6 : 1,1 : 3. Dientengevolge kan het worden geconcludeerd dat het witte kristal verkregen in de onderhavige uitvinding kryoliet is.The white crystal obtained in the present invention was dissolved with an acid to analyze the concentration of F, Al and Na. The dissolved crystal solution had a concentration of 6,900 mg F / L, 1,800 mg Al / 1 and 4,200 mg Na / 1. That is, the molar ratio of F: Al: Na was 6: 1.1: 3. The molar ratio of F: Al: Na of standard crystal is also 6: 1.1: 3. As a result, it can be concluded that it white crystal obtained in the present invention is cryolite.
10116981011698
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL1011698A NL1011698C2 (en) | 1999-03-30 | 1999-03-30 | Removal of fluoride from waste water comprises using a fluid bed crystallizer with a support, adding a water-soluble sodium and aluminum reagents to form cryolite and removing the treated water |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL1011698 | 1999-03-30 | ||
NL1011698A NL1011698C2 (en) | 1999-03-30 | 1999-03-30 | Removal of fluoride from waste water comprises using a fluid bed crystallizer with a support, adding a water-soluble sodium and aluminum reagents to form cryolite and removing the treated water |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NL1011698C2 true NL1011698C2 (en) | 2000-10-03 |
Family
ID=19768938
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NL1011698A NL1011698C2 (en) | 1999-03-30 | 1999-03-30 | Removal of fluoride from waste water comprises using a fluid bed crystallizer with a support, adding a water-soluble sodium and aluminum reagents to form cryolite and removing the treated water |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
NL (1) | NL1011698C2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104591462A (en) * | 2015-01-15 | 2015-05-06 | 桂林电子科技大学 | Fluoride coprecipitation method for treating strong-acidity high-fluorine wastewater |
CN106348328A (en) * | 2016-10-25 | 2017-01-25 | 嘉善蓝欣涂料有限公司 | Method for recycling acid liquor by utilizing aluminum-containing electric cast liquid and fluorine-containing wastewater |
CN106630084A (en) * | 2016-11-29 | 2017-05-10 | 中冶京诚工程技术有限公司 | Method and system for treating high-fluorine and high-hardness wastewater by two-stage two-phase fluidized bed self-crystallization |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5114185A (en) * | 1974-07-25 | 1976-02-04 | Ebara Infilco | FUTSUSO JOKYO HOHO |
DE3129473A1 (en) * | 1981-07-25 | 1983-02-10 | Bayer Ag, 5090 Leverkusen | Process for purifying fluoride-containing waste waters |
JPH06320168A (en) * | 1993-05-14 | 1994-11-22 | Nec Corp | Treatment of waste water containing fluorine |
-
1999
- 1999-03-30 NL NL1011698A patent/NL1011698C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5114185A (en) * | 1974-07-25 | 1976-02-04 | Ebara Infilco | FUTSUSO JOKYO HOHO |
DE3129473A1 (en) * | 1981-07-25 | 1983-02-10 | Bayer Ag, 5090 Leverkusen | Process for purifying fluoride-containing waste waters |
JPH06320168A (en) * | 1993-05-14 | 1994-11-22 | Nec Corp | Treatment of waste water containing fluorine |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
DATABASE WPI Section Ch Week 199506, 22 November 1994 Derwent World Patents Index; Class D, AN 1995-040540, XP002126601 * |
DATABASE WPI Section Ch Week 7612, 4 February 1976 Derwent World Patents Index; Class D, AN 1976-21615x, XP002126602 * |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104591462A (en) * | 2015-01-15 | 2015-05-06 | 桂林电子科技大学 | Fluoride coprecipitation method for treating strong-acidity high-fluorine wastewater |
CN104591462B (en) * | 2015-01-15 | 2016-08-24 | 桂林电子科技大学 | A kind of fluoride coprecipitation processing highly acid height fluorine waste water |
CN106348328A (en) * | 2016-10-25 | 2017-01-25 | 嘉善蓝欣涂料有限公司 | Method for recycling acid liquor by utilizing aluminum-containing electric cast liquid and fluorine-containing wastewater |
CN106630084A (en) * | 2016-11-29 | 2017-05-10 | 中冶京诚工程技术有限公司 | Method and system for treating high-fluorine and high-hardness wastewater by two-stage two-phase fluidized bed self-crystallization |
CN106630084B (en) * | 2016-11-29 | 2023-06-23 | 中冶京诚工程技术有限公司 | Method and system for treating high-fluorine and high-hardness wastewater by two-stage two-phase fluidized bed self-crystallization |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6235203B1 (en) | Crystallization process for removing fluoride from waste water | |
KR101163500B1 (en) | Method For Producing Calcium Fluoride, Reusing Method And Recycling Method Thereof | |
EP0802165A1 (en) | Method of treating waste water to remove harmful ion by coagulating sedimentation | |
US4288418A (en) | Process for manufacturing titanium dioxide | |
US4288415A (en) | Process for manufacturing titanium compounds using a reducing agent | |
US4288417A (en) | Process for manufacturing titanium dioxide | |
US6210589B1 (en) | Process for removing fluoride from wastewater | |
CZ296292B6 (en) | Process for preparing cesium salt | |
US4288416A (en) | Process for manufacturing titanium compounds | |
NL1011698C2 (en) | Removal of fluoride from waste water comprises using a fluid bed crystallizer with a support, adding a water-soluble sodium and aluminum reagents to form cryolite and removing the treated water | |
SK278777B6 (en) | Method for producing alkaline polyaluminium chloride solutions containing sulphates | |
US5356602A (en) | Process for preparing aluminum sulfate | |
JP2005296888A (en) | Immobilization method for fluorine, recycling method for calcium fluoride recovered by this method, and concentration regulation method for residual fluorine | |
CA1178784A (en) | Uranium peroxide spherical particles having a good flowability and process for preparing the same | |
US20090176118A1 (en) | Method for manufacturing aluminum salt solution, aluminum salt solution, aluminum salt, water purifying apparatus using the same, and articles manufactured by using the same | |
JPH0624739A (en) | Method of separating sulfate | |
EP1468122B1 (en) | Method for the separation of zinc and nickel in the presence of chloride ions | |
US5500193A (en) | Method for ION exchange based leaching of the carbonates of calcium and magnesium from phosphate rock | |
FR2532643A1 (en) | PROCESS FOR PROCESSING SULFATE OF CALCIUM TO SULFATE OF POTASSIUM OR SODIUM | |
US4275041A (en) | Process for manufacturing a stable titanyl sulfate solution | |
US4554144A (en) | Removal of magnesium and/or aluminum values from impure aqueous phosphoric acid | |
RU2475452C2 (en) | Aluminium hydroxide gel particle and method for production thereof | |
CA1157230A (en) | Process for manufacturing titanium compounds | |
JPH0315512B2 (en) | ||
JP2003266083A (en) | Treatment method for fluorine-containing wastewater and apparatus therefor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD2B | A search report has been drawn up | ||
V1 | Lapsed because of non-payment of the annual fee |
Effective date: 20111001 |