申请日2013.05.17
公开(公告)日2013.08.07
IPC分类号C02F11/00; C01F11/22
摘要
本发明涉及一种用处理工业含氟废水产生的底泥生产氟化钙的方法，通过盐酸、纯碱、烧碱联用和两次酸化分离得到底泥中的氟化钙。本发明既解决了工业含氟废水处理产生底泥的占地问题，又有效利用了底泥中的氟资源，提供了有利用价值的氟化钙产品。
权利要求书
1.用处理工业含氟废水产生的底泥生产氟化钙的方法，通过盐酸、纯碱、烧碱联用和两次酸化分离得到底泥中的氟化钙。
2.如权利要求1所述的用处理工业含氟废水产生的底泥生产氟化钙的方法，其特征在于工艺步骤包括：
(1)一次酸化：底泥加入二次酸化分离出的滤液及洗水反应，反应结束后抽滤，滤饼水洗至中性进入下道工序;
(2)沉淀转化：将Na2CO3溶液加入经过步骤(1)的滤饼中反应，反应结束后抽滤，滤饼水洗至中性进入下道工序;
(3)烧碱除硅：将液体烧碱与步骤(2)得到的滤饼反应，反应结束后抽滤，滤饼水洗至中性后进入下道工序;
(4)二次酸化：将盐酸与步骤(3)获得的滤饼反应，反应结束后抽滤，滤饼洗至中性;
(5)将步骤(4)获得的滤饼烘干、煅烧、粉碎，得到氟化钙产品。
3.如权利要求2所述的用处理工业含氟废水 产生的底泥生产氟化钙的方法，其特征在于所述一次酸化的具体方法为：
将二次酸化得到的滤液及洗滤饼后产生的洗水合并，在室温或加热的条件下，与底泥在一次酸化反应器中混合、搅拌，当料浆pH接近中性时停止搅拌，静置3-5分钟，将反应器中上部的料浆引出、抽滤，滤液留作二次酸化后洗滤饼的洗水之用，滤饼去二次酸化，沙石留在一次酸化反应器中，待量多了以后排出集中处理。
4.如权利要求2所述的用处理工业含氟废水产生的底泥生产氟化钙的方法，其特征在于所述沉淀转化的具体方法为：
将浓度为2%的Na2CO3溶液500 ml放入塑料反应器中，将反应器置于50℃的水浴锅中，在搅拌转速150 r/min的条件下，将经过步骤(1)的滤饼500 g加入到反应器中，反应时间为2 h，反应结束后抽滤，滤饼水洗至中性进入下道工序。
5.如权利要求2所述的用处理工业含氟废水产生的底泥生产氟化钙的方法，其特征在于所述烧碱除硅的具体方法为：
将浓度为30%的液体烧碱150 ml加入到塑料反应器中，将反应器置于80℃的水浴锅中，在搅拌转速为150 r/min的条件下，将步骤(2)中得到的滤饼加入到反应器中，反应时间为2 h，反应结束后抽滤，滤饼水洗至中性后进入下道工序。
6.如权利要求2所述的用处理工业含氟废水产生的底泥生产氟化钙的方法，其特征在于所述二次酸化的具体方法为：
将浓盐酸:水=1:1 的溶液150 ml加入到反应器中，将反应器置于80℃的水浴锅中，在搅拌转速150 r/min的条件下，将步骤(3)获得的滤饼加入到反应器中，反应时间为40 min，反应结束后抽滤，滤饼洗至中性。
说明书
用处理工业含氟废水产生的底泥生产氟化钙的方法
技术领域
本发明涉及氟化钙的生产方法，特别是涉及用处理工业含氟废水 产生的底泥生产氟化钙的方法。
背景技术
氟化钙，主要用于氢氟酸的生产原料及冶金溶剂。工业含氟废水 为了达到排放标准，都需要经过降氟处理。目前被普遍采用的降氟方 法是，石灰化学沉淀法，即：向含氟废水中投加石灰，使氟离子与钙 离子结合生成难溶于水的氟化钙沉淀而除去。该方法的优点是，成本 低、易于操作;缺点是，生成的氟化钙沉淀会包裹在氢氧化钙颗粒的 表面，使氢氧化钙不能被充分利用，因而产生大量的底泥。目前，对 该底泥没有更好的处理办法，就是露天堆放，既占地、又影响环境， 造成氟资源的严重浪费。
发明内容
用处理工业含氟废水产生的底泥生产氟化钙的方法，通过盐酸和 纯碱、烧碱联用和两次酸化分离底泥中的氟化钙;
工艺步骤包括：
(1)一次酸化：底泥加入二次酸化分离出的滤液及洗水反应， 反应结束后抽滤，滤饼水洗至中性进入下道工序;
(2)沉淀转化：将Na2CO3溶液加入经过步骤(1)的滤饼中反 应，反应结束后抽滤，滤饼水洗至中性进入下道工序;
(3)烧碱除硅：将液体烧碱与步骤(2)得到的滤饼反应，反应 结束后抽滤，滤饼水洗至中性后进入二下道工序;
(4)二次酸化:将盐酸与步骤(3)获得的滤饼反应，反应结束 后抽滤，滤饼洗至中性。
(5)将步骤(4)获得的滤饼烘干、煅烧、粉碎，得到氟化钙产 品;
所述一次酸化的具体方法为：
将二次酸化得到的滤液及洗滤饼后产生的洗水合并，在室温的条 件下，与底泥在一次酸化反应器中混合、搅拌，当料浆pH接近中性 时停止搅拌，静置3-5分钟，将反应器中上部的料浆引出、抽滤，滤 液留作二次酸化后洗滤饼的洗水之用，滤饼去二次酸化，沙石留在一 次酸化反应器中，待量多了以后排出集中处理;
所述沉淀转化的具体方法为：
将浓度为重量2%的Na2CO3溶液500ml放入塑料反应器中，将 反应器置于50℃的水浴锅中，在搅拌转速150r/min的条件下，将经 过步骤(1)的滤饼500g加入到反应器中，反应时间为2h，反应结 束后抽滤，滤饼水洗至中性进入下道工序;
所述烧碱除硅的具体方法为：
将浓度为30%的液体烧碱150ml加入到塑料反应器中，将反应 器置于80℃的水浴锅中，在搅拌转速为150r/min的条件下，将步骤 (2)中得到的滤饼加入到反应器中，反应时间为2h，反应结束后抽 滤，滤饼水洗至中性后进入下道工序;
所述二次酸化的具体方法为：
将浓盐酸:水=1:1的溶液150ml加入到反应器中，将反应器置于 80℃的水浴锅中，在搅拌转速150r/min的条件下，将步骤(3)获得 的滤饼加入到反应器中，反应时间为40min，反应结束后抽滤，滤饼 洗至中性。
本发明的原理：
利用盐酸与碳酸钙、氢氧化钙反应，生成溶于水的氯化钙和二氧 化碳而使碳酸钙和氢氧化钙得以除去;利用硫酸钙与碳酸钠反应，生 成溶于水的硫酸钠和碳酸钙而使硫酸钙得以除去;利用氢氧化钠与二 氧化硅反应，生成溶于水的硅酸钠而使二氧化硅得以除去。反应方程 式如下：
CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O
Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O
Na2CO3+CaSO4=CaCO3↓+Na2SO4
2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O
本发明用处理工业含氟废水产生的底泥生产氟化钙的方法，产品 纯度和杂质均达到企业标准。