[發明專利]一種氫氟酸廢水資源化利用方法

在審

• 申請號: 201911366227.7
• 申請日: 2019-12-26
• 公開（公告）號: CN111003869A
• 公開（公告）日: 2020-04-14
• 發明（設計）人: 賈勇;鄭睿子;郭麗娜;洪繼騰;陳光;丁希樓;練建軍
• 申請（專利權）人: 安徽工業大學
• 主分類號: C02F9/10
• 分類號: C02F9/10;C01F11/22;C01F7/56;C02F101/14
• 代理公司: 蘇州翔遠專利代理事務所(普通合伙) 32251
• 代理人: 王華

本發明涉及一種氫氟酸廢水資源化利用方法，將氫氟酸廢水過濾去除顆粒雜質，同時將氯化鈣固體在水中溶解配成溶液，并過濾去除氯化鈣溶液中的固體雜質。取一定量的氯化鈣溶液加入到氫氟酸廢水中，混合溶液經攪拌反應、超聲、過濾后得到純度高于98%的氟化鈣產品。然后，向過濾后的溶液中加入一定量濃鹽酸配成濃度為20%~30%的鹽酸溶液，然后向溶液中加入一定量的氫氧化鋁，攪拌混勻后在反應釜中進行升溫聚合反應，反應結束后溶液溫度降低至80℃，然后對溶液進行固液分離，并將得到的溶液蒸發結晶，得到聚合氯化鋁副產品，其中Al₂O₃含量可達30.5%。本發明可實現氫氟酸廢水的高效回收利用，成本較低，且無二次污染，應用前景良好。

技術領域

本發明屬于環境污染治理領域，涉及一種氫氟酸廢水資源化利用方法，尤其涉及聚四氟乙烯、氟橡膠、氟涂料、熔融氟樹脂、六氟丙烯、新型制冷劑、涂層防污劑等氟化工產品生產過程中產生的氫氟酸廢水資源化利用。

背景技術

氟化工行業在生產聚四氟乙烯、氟橡膠、氟涂料、熔融氟樹脂、六氟丙烯、新型制冷劑、涂層防污劑等氟化工產品時，焚燒爐排放的煙氣中含有大量的氟化氫，直接排放勢必造成局部地區大氣污染。因此，工程中通常采用噴淋吸收的方式利用清水將煙氣中的氟化氫捕集下來，形成氫氟酸廢水，廢水中氫氟酸的質量百分比濃度約4%~10%。氟是最活潑的非金屬元素之一，氫氟酸與人體皮膚接觸后，氟離子不斷解離而滲透到深層組織，溶解細胞膜，造成表皮、真皮、皮下組織乃至肌層液化壞死，氟離子還可干擾烯醇化酶的活性使皮膚細胞攝氧能力受到抑制，估計人攝入1.5g 氫氟酸可致立即死亡。氫氟酸也可經皮膚吸收而引起嚴重中毒。另外，氫氟酸的排放還會破壞生態環境平衡，給環境帶來嚴重的污染。因此，氫氟酸廢液必須經過適當的處理才能避免對人體和環境的危害。若能將氫氟酸廢水中的氫氟酸回收加以利用，在解決污染物問題的同時可實現資源回收，具有良好的環境效益和經濟效益。

工廠中對于廢酸的處理，通常采用焙燒法，焙燒方法存在投資偏大、能耗偏高、維護偏難和污染處理能力偏低等弊端。國內外研究者對氫氟酸廢水處理進行了大量研究，中國專利（CN103663777A）提出通過在氫氟酸廢水中加入石灰乳，利用石灰乳中的氯化鈣與氟離子反應生成氟化鈣，再加入聚合氯化鋁制劑，使之絮凝形成礬花，同時加入按1:2000配制的聚丙烯酰胺制劑，形成塊狀沉淀物去除廢水中的氫氟酸。中國專利（CN103387297A）提出通過反滲透系統可將氫氟酸廢水回用約60％，而且回用水的級別能夠達到近似純水級別，直接回用給工藝水系統，使回用的廢水在廠區中循環使用。專利號為CN103172199A的中國專利提出在氫氟酸廢水的原液中加入石灰乳與燒堿的混合物或石灰乳，取上清液并將上清液依次使用過濾器初濾、錯流式超濾膜過濾分離，得到濃水及過濾水，在過濾水中加入阻垢劑后，再經反滲透膜過濾分離，得到廢液及回用水。

上述研究中表明，對于含氟工業廢水，一般采用石灰沉淀法，即向廢水中投加石灰，使氟離子與鈣離子生成CaF₂沉淀而除去。該工藝具有方法簡單、處理方便、費用低等優點，但得到的氟化鈣純度較低，且廢水需要經過二次處理才能加以排放，整體成本較高。另一種方法是采用反滲透膜法處理氫氟酸廢水，處理后的水質優于自來水的水質，可直接回用于純水制備系統或直接回用給工藝水系統，使回用的廢水在廠區中循環使用，降低廢水排放總量，節約用水成本。但其采用氫氧化鈉中和，再反滲透，會引入大量離子，不但增加反滲透膜的處理負擔，而且氫氧化鈉的用量較大，制水成本會增高。并且上述研究中只是處理了氫氟酸廢水，并未實現副產物的回收利用。雖然有文獻表明將氟離子轉化為氟硅酸鈉結晶體，并將其烘干以回收氟，但此方法成本高，產生廢水量大，處理過程中易產生膠狀物使處理難度加大。因此，目前仍然存在氫氟酸廢水處理后副產物的回收利用、產出的水的純凈度較低且成本較高的問題。

發明內容

為克服上述現有技術中的不足，本發明目的在于提供一種氫氟酸廢水資源化利用方法。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供的技術方案是：一種氫氟酸廢水資源化利用方法，包括下列步驟：