公布日：2022.09.20
申请日：2022.07.15
分类号：C01F11/22(2006.01)I
摘要
本申请涉及环境工程固废资源化回收利用领域，提供一种从含氟污泥中提取氟化钙的方法，采用锅炉燃烧烟气、KOH废液和含氟污泥作为原料，通过烟气通入、硫酸钙转化、并进行酸洗、碱洗除硅等步骤，分步处理提取氟化钙，既解决了废弃物处置的问题，又提供了有利用价值的的氟化钙产品，工艺简单，成本低，具有较好的经济效益和环境效益。通过本发明方法，能够低成本地从含氟污泥提取氟化钙，所得氟化钙产品纯度和杂质均达到企业标准。
权利要求书
1.一种从含氟污泥中提取氟化钙的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)碱液中和：向KOH废液中鼓入锅炉燃烧气，将KOH废液中的KOH转化为碳酸钾，形成碳酸钾溶液；(2)硫酸钙转化：将含氟污泥加入步骤(1)中所得碳酸钾溶液，使含氟污泥中的硫酸钙转化为碳酸钙，形成处理后泥料；(3)盐酸酸化：将步骤(2)所得的处理后泥料用工业盐酸溶液酸洗，去除泥料中的碳酸钙，形成除钙后泥料；(4)烧碱碱化：将步骤(3)所得的除钙后泥料用工业氢氧化钠溶液进行碱洗，去除泥料中的二氧化硅，得到除硅后泥料；(5)将步骤(4)所得的除硅后泥料进行水洗，经干燥、粉磨即得氟化钙。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述锅炉燃烧气中，二氧化碳的体积分数为70～100％，KOH废液中KOH的质量分数为20～40％，反应至溶液体系pH为7～8，形成碳酸钾溶液进入下一步骤。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述碳酸钾溶液的质量分数为20～40％。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，含氟污泥与碳酸钾溶液于40～70℃下搅拌反应4～6小时后，对反应后的污泥进行压滤，所得泥饼水洗至中性后，形成处理后泥料，进入下一步骤。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述工业盐酸溶液的质量分数为5～15％。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述工业盐酸溶液用量为将步骤(2)获得的处理后泥料中碳酸钙全部去除所需理论用量的2～3倍，于40～70℃下搅拌反应3～5小时后对泥浆进行压滤，将所得泥饼水洗至中性后，形成除钙后泥料，进入下一步骤。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(4)中，所述工业氢氧化钠溶液的质量分数为10～20％。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤(4)中，所述工业氢氧化钠溶液用量为将步骤(3)获得的除钙后泥料中的二氧化硅全部去除所需理论用量的1～2倍，于40～70℃下搅拌反应4～6小时后对泥浆进行压滤，将所得泥饼水洗至中性后，得到除硅后泥料，进入下一步骤。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(5)中，所述干燥采用通风干燥机，粉磨采用球磨机磨成细粉即得氟化钙。
发明内容
本申请针对现有技术中的含氟污泥提取氟化钙方法的不足，例如成本高、操作风险大、生产过程容易带来二次污染等问题，结合对烟气的净化需要，提出一种低成本地从含氟污泥中提取氟化钙的方法，以解决氟资源浪费和氟化钙污泥对环境的污染问题，有效实现氟化钙污泥的资源化。
本申请提供的从含氟污泥中提取氟化钙的方法，包括以下步骤：
(1)碱液中和：向KOH废液中鼓入锅炉燃烧气，将KOH废液中的KOH转化为碳酸钾，形成碳酸钾溶液；
(2)硫酸钙转化：将含氟污泥加入步骤(1)中所得的碳酸钾溶液，使含氟污泥中的硫酸钙转化为碳酸钙，形成处理后泥料；
(3)盐酸酸化：将步骤(2)所得的处理后泥料用工业盐酸溶液酸洗，去除泥料中的碳酸钙，形成除钙后泥料；
(4)烧碱碱化：将步骤(3)所得的除钙后泥料用工业氢氧化钠溶液进行碱洗，去除泥料中的二氧化硅，得到除硅后泥料；
(5)将步骤(4)所得的除硅后泥料进行水洗，经干燥、粉磨即得氟化钙。
可选的，步骤(1)中，所述锅炉燃烧气中，二氧化碳的体积分数为70～100％，KOH废液中KOH的质量分数为20～40％，反应至溶液体系pH为7～8，形成碳酸钾溶液进入下一步骤。
可选的，步骤(2)中，所述碳酸钾溶液的质量分数为20～40％。
可选的，步骤(2)中，含氟污泥与碳酸钾溶液于40～70℃下搅拌反应4～6小时后，对反应后的污泥进行压滤，所得泥饼水洗至中性后，形成处理后泥料，进入下一步骤。
可选的，步骤(3)中，所述工业盐酸溶液的质量分数为5～15％。
可选的，步骤(3)中，所述工业盐酸溶液用量为将步骤(2)获得的处理后泥料中碳酸钙全部去除所需理论用量的2～3倍，于40～70℃下搅拌反应3～5小时后对泥浆进行压滤，将所得泥饼水洗至中性后，形成除钙后泥料，进入下一步骤。
可选的，步骤(4)中，所述工业氢氧化钠溶液的质量分数为10～20％。
可选的，步骤(4)中，所述工业氢氧化钠溶液用量为将步骤(3)获得的除钙后泥料中的二氧化硅全部去除所需理论用量的1～2倍，于40～70℃下搅拌反应4～6小时后对泥浆进行压滤，将所得泥饼水洗至中性后，得到除硅后泥料，进入下一步骤。
可选的，步骤(5)中，所述干燥采用通风干燥机，粉磨采用球磨机磨成细粉即得氟化钙。
本申请的从含氟污泥中提取氟化钙的方法，采用锅炉燃烧烟气、KOH废液和含氟污泥作为原料，通过分步处理提取氟化钙，既能够充分利用锅炉燃烧烟气的热效应并吸收烟气中的二氧化碳，实现废液与烟气的协同净化，使烟气减污降碳，同时解决了污泥废弃物处置的问题，又提供了有利用价值的氟化钙产品。本方法工艺简单，成本低，具有较好的经济效益和环境效益。通过本申请的方法，能够低成本地从含氟污泥中提取氟化钙，所得氟化钙产品纯度和杂质情况均达到可有效应用的企业标准。
（发明人：董光辉;陆继来;左武;宋涛;涂勇;马贵林;崔灵丰;武倩）