[發明專利]一種酸性水溶液的除氟方法

在審

• 申請號: 201710123742.7
• 申請日: 2017-03-03
• 公開（公告）號: CN106927424A
• 公開（公告）日: 2017-07-07
• 發明（設計）人: 李宏峰;馬利勇;徐曉波;黃雪浩;戴宏文
• 申請（專利權）人: 巨化集團技術中心
• 主分類號: C01B7/07
• 分類號: C01B7/07;C01B17/90
• 代理公司: 寧波奧圣專利代理事務所(普通合伙)33226
• 代理人: 程曉明

技術領域

本發明涉及含氟廢酸的處理方法，具體涉及一種酸性水溶液的除氟方法。

背景技術

近年來，伴隨關于氟的環境限制的強化，對從氟化合物制造工藝中產生的廢液，例如含有氟的鹽酸和硫酸等中除去氟的要求越來越高。

國內外在鹽酸中脫氟離子的方法報道較少，比較集中在日本的幾篇專利報道。如日本專利特開平5-27564中報道了一種鹽酸的精制法，其包括：使三甲基氯硅烷等的硅化合物與含有氟化氫的鹽酸接觸的工序；和回收在接觸工序中生成的三烷基氟硅烷化合物的工序。在該方法中，回收工序包括：將三烷基氟硅烷化合物水解，變換成三烷基硅烷醇化合物的工序和將三烷基硅烷醇化合物縮合，變換成六烷基二硅氧烷化合物的工序，通過將回收工序中得到的六烷基二硅氧烷化合物氯化，生成三烷基氯硅烷化合物，該三烷基氯硅烷化合物在接觸工序中被再利用。不足之處是為了將六烷基二硅氧烷化合物氯化，需要25wt％以上的高濃度鹽酸，且脫氟后的鹽酸含有較多的有機物，影響脫氟后鹽酸的質量。

在日本專利特開平1-44392公報中報道了一種含氟廢液的處理方法，在含氟廢液中填充載持有六烷基二硅氧烷的固體吸附劑，將廢液保持為酸性狀態，向液體中吹入空氣，將從廢液中飛散的氟代三烷基硅烷導入收納有堿液和固體吸附劑的吸收槽，在吸收槽中生成三烷基硅烷醇和氟離子，使三烷基硅烷醇吸附于六烷基二硅氧烷的固體吸附劑，并將氟離子回收到堿液中。該處理方法約需要3小時左右。另外，該方法除了作為液體的含氟廢液和六烷基二硅氧烷，還需要對固體吸附劑與空氣一起飛散的氟代三烷基硅烷進行處理，因此處理繁瑣，成本高，且脫氟后的鹽酸含有較多的有機物，影響脫氟后鹽酸的質量。

日本大金工業株式會社在中國申請的專利CN105339310A報道了將含氟水溶液和通式R_aR_bR_cSiOSiR_dR_eR_f硅氧烷(式中，R_a、R_b、R_c、R_d、R_e和R_f分別獨立地選自碳原子數1～20的烷基、苯基和氫)所示的二硅氧烷化合物在鉛直方向混合，由此使含氟水溶液中的氟離子與硅氧烷化合物反應，從而達到除氟目的。不足之處是脫氟和再生反應效率不高。

發明內容

本發明的目的是提供一種工藝簡單、操作彈性大、脫氟效率高、綠色環保的酸性水溶液的除氟方法。

為實現以上目的，本發明采用的技術方案為：一種酸性水溶液的除氟方法，包括以下步驟：

(a)脫氟反應

將酸性水溶液與脫氟劑多烴基二硅氧烷同時通入微通道連續反應器進行反應，反應物料停留時間為0.4～20分鐘，得到脫氟反應液，將脫氟反應液靜置分層得到氟硅烷有機相和水相，收集水相得到處理后的酸性水溶液；

(b)脫氟劑再生

將步驟(a)得到的氟硅烷有機相與質量百分比濃度為5-10％的堿液同時通入微通道連續反應器進行反應，反應物料停留時間為0.4～20分鐘，將得到的反應產物靜置分層得到多烴基二硅氧烷。

優選的，所述的多烴基二硅氧烷通式為R_aR_bR_cSiOSiR_dR_eR_f，其中R_a、R_b、R_c、R_d、R_e和R_f分別獨立地選自碳原子數為1-8的烷基、苯基、烯基和氫。所述的多烴基二硅氧烷優選為四甲基二乙烯基二硅氧烷或六甲基二硅氧烷。所述的多烴基二硅氧烷更優選為四甲基二乙烯基二硅氧烷。

所述的堿液優選為氫氧化鈉溶液、氫氧化鉀溶液、氫氧化鈣溶液中的一種。

所述的堿液中堿與氟硅烷的摩爾比優選為1-2：1。

步驟(a)所述的停留時間優選為0.8～5分鐘。

步驟(b)所述的停留時間優選為0.8～5分鐘。

所述酸性水溶液中氟濃度優選為2100-9000ppm。