公布日：2023.12.01
申请日：2023.09.25
分类号：C02F1/52(2023.01)I;C02F101/14(2006.01)N;C02F103/34(2006.01)N
摘要
本发明属于含氟废水处理技术领域，具体涉及一种适用于半导体废水的高效除氟药剂及其制备方法。本发明提供了一种适用于半导体废水的高效除氟药剂，包括如下重量份原料：钠盐60‑90份；铝盐20‑30份；改性硅石5‑8份；助凝剂1‑5份。本发明提供的高效除氟药剂，以钠盐和铝盐为基础，加入改性硅石和助凝剂，可以将半导体废水中的氟离子以Na3AlF6的形式沉淀析出，不会在去除氟离子的同时，造成产物的利用率下降。
权利要求书
1.一种适用于半导体废水的高效除氟药剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：将氢氧化钠溶液和改性硅石混合后加热，得到前驱体溶液；S2：将所述前驱体溶液和铝盐混合进行变温处理，最后再加入助凝剂静置，得到高效除氟药剂；在步骤S2中，所述变温处理的方式为：将混合后的溶液以5-10℃/min的速率加热到80-90℃，然后再以30-50℃/min的速率降温至-20-0℃，最后再以5-10℃/min的速率加热至常温；所述高效除氟药剂包括如下重量份原料：氢氧化钠溶液60-90份；铝盐20-30份；改性硅石5-8份；助凝剂1-5份；所述改性硅石的制备方法为：将硅石球磨后，加入改性剂进行改性，得到改性硅石；所述改性剂为硅烷偶联剂，所述改性的温度为100-120℃。
2.根据权利要求1所述的适用于半导体废水的高效除氟药剂的制备方法，其特征在于，所述氢氧化钠溶液和铝盐的质量比为3：1。
3.根据权利要求1所述的适用于半导体废水的高效除氟药剂的制备方法，其特征在于，所述硅烷偶联剂为γ-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷中的一种。
4.根据权利要求1所述的适用于半导体废水的高效除氟药剂的制备方法，其特征在于，所述硅石和改性剂的质量比为95-99：1-5；所述改性的时间为50-80min。
5.根据权利要求1所述的适用于半导体废水的高效除氟药剂的制备方法，其特征在于，在所述改性进行的同时进行搅拌，所述搅拌的速率为1000-2000r/min。
6.根据权利要求1所述的适用于半导体废水的高效除氟药剂的制备方法，其特征在于，所述铝盐包括硫酸铝溶液、硝酸铝溶液、氯化铝溶液中的一种或多种；所述助凝剂为明矾。
7.根据权利要求1所述的适用于半导体废水的高效除氟药剂的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，所述加热的温度为50-80℃；在步骤S1中，所述加热的时间为1-3h。
8.根据权利要求1所述的适用于半导体废水的高效除氟药剂的制备方法，其特征在于，所述静置的时间为20-40min。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中半导体厂含氟废水处理方式目前大多使用钙盐混凝的方式，但此方法易产生大量的污泥，再加上产生的CaF2颗粒细小不易沉淀，在处理过程中通常需另外添加其他混凝剂促使CaF2沉淀，进而提高成本，且产物之杂质含量高导致商业价值低、不易再利用的缺陷，从而提供一种适用于半导体废水的高效除氟药剂及其制备方法。
为此，本发明提供了以下技术方案，
本发明提供了一种适用于半导体废水的高效除氟药剂，包括如下重量份原料：
钠盐60-90份；
铝盐20-30份；
改性硅石5-8份；
助凝剂1-5份。
在上述高效除氟药剂中，作为一种优选的实施方式，所述钠盐和铝盐的质量比为3：1。
在上述高效除氟药剂中，作为一种优选的实施方式，所述改性硅石的方式为：
将硅石球磨后，加入改性剂进行改性，得到改性硅石。
在上述高效除氟药剂中，作为一种优选的实施方式，所述改性剂为硅烷偶联剂；
和/或，所述硅烷偶联剂为γ-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷中的一种。
在上述高效除氟药剂中，作为一种优选的实施方式，所述硅石和改性剂的质量比为（95-99）：（1-5）；
和/或，所述改性的时间为50-80min；
和/或，所述改性的温度为100-120℃。
在上述高效除氟药剂中，作为一种优选的实施方式，在所述改性进行的同时进行搅拌；
和/或，所述搅拌的速率为1000-2000r/min。
在上述高效除氟药剂中，作为一种优选的实施方式，所述钠盐包括氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液、氯化钠溶液中的一种或多种；
和/或，所述铝盐包括硫酸铝溶液、硝酸铝溶液、氯化铝溶液中的一种或多种；
和/或，所述助凝剂包括明矾、活性硅酸中的一种或多种。
本发明还提供了一种适用于半导体废水的高效除氟药剂的制备方法，包括以下步骤：
S1：将钠盐和改性硅石混合后加热，得到前驱体溶液；
S2：将所述前驱体溶液和铝盐混合进行变温处理，最后再加入助凝剂静置，得到高效除氟药剂。
在上述制备方法中，作为一种优选的实施方式，在步骤S1中，所述加热的温度为50-80℃；
和/或，所述加热的时间为1-3h。
在上述制备方法，作为一种优选的实施方式，在步骤S2中，所述变温处理的方式为：
将混合后的溶液以5-10℃/min的速率加热到80-90℃，然后再以30-50℃/min的速率降温至（-20）-0℃，最后再以5-10℃/min的速率加热至常温；
和/或，所述静置的时间为20-40min。
本发明和现有技术相比，具有以下有益效果：
1.本发明提供了一种适用于半导体废水的高效除氟药剂，包括如下重量份原料：钠盐60-90份；铝盐20-30份；改性硅石5-8份；助凝剂1-5份。本发明提供的高效除氟药剂，以钠盐和铝盐为基础，加入改性硅石和助凝剂，可以将半导体废水中的氟离子以Na3AlF6的形式沉淀析出，不会在去除氟离子的同时，造成产物的利用率下降。
2.本发明通过对硅石进行改性，可以进一步提升钠盐、铝盐在去除半导体废水中的氟离子的效率。
3.本发明还提供了一种适用于半导体废水的高效除氟药剂的制备方法，包括以下步骤：S1：将钠盐和改性硅石混合后加热，得到前驱体溶液；S2：将所述前驱体溶液和铝盐混合进行变温处理，最后再加入助凝剂静置，得到高效除氟药剂。本发明先将钠盐和改性硅石进行加热，然后再加入铝盐进行变温处理，可以提升药剂对氟离子的去除效率。
（发明人：戚翠红;史贞峰;尚勇;李宝禄）