[發明專利]一種含氟硅酸廢水的綜合利用方法

有效

• 申請號: 202010048053.6
• 申請日: 2020-01-16
• 公開（公告）號: CN113120937B
• 公開（公告）日: 2023-02-28
• 發明（設計）人: 曹紹濤;張毅;張芳芳
• 申請（專利權）人: 中國科學院過程工程研究所
• 主分類號: C01F11/22
• 分類號: C01F11/22
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

1.一種含氟硅酸廢水的綜合利用方法，其特征在于，所述綜合利用方法包括如下步驟：

（1）將含鈣原料與溶出介質混合，進行分解反應，反應后的含鈣料液經過液固分離，得到含鈣溶液和不溶渣；

所述溶出介質為氯化銨和/或硝酸銨；

所述溶出介質中NH₄⁺與含鈣原料中CaO的物質的量之比為1.6~2.4:1；

所述分解反應的溫度為20~100oC；

所述分解反應的時間為0.05~3h；

（2）將步驟（1）所述含鈣溶液與含有二氧化碳的氣體接觸，進行碳化轉化反應，反應后的碳化料液經過液固分離，得到碳酸鈣固體和碳化母液；

所述碳化轉化反應的溫度為25~100℃；

所述碳化轉化反應的時間為0.1~5h；（3）將步驟（2）所述碳酸鈣固體與脫硅處理后的含氟廢水、添加劑混合并反應，得到的反應液經過液固分離，得到氟化鈣固體和反應母液；

所述碳酸鈣固體中的碳酸鈣和脫硅處理后的含氟廢水中氟的物質的量之比為0.4~0.75:1；

所述反應的溫度為5~100℃；

所述反應的時間為1~50h；其中，將含氟硅酸廢水和脫硅反應介質混合并進行脫硅反應，經液固分離得到所述脫硅處理后的含氟廢水和白炭黑；

步驟（3）所述添加劑的物質的量為脫硅處理后的含氟廢水中氟的物質的量的0.2~20%；所述添加劑為氫氧化鈉、碳酸鈉、氫氧化鉀或碳酸鉀中的任意一種或至少兩種的混合物。

2.根據權利要求1所述的綜合利用方法，其特征在于，所述含氟硅酸廢水中H₂SiF₆的質量分數為0.05~35%。

3.根據權利要求1所述的綜合利用方法，其特征在于，所述脫硅反應介質為氨水、碳酸氫銨或碳酸銨中的任意一種或至少兩種的混合物。

4.根據權利要求3所述的綜合利用方法，其特征在于，若采用碳酸氫銨和/或碳酸銨作為脫硅反應介質時，將反應產生的二氧化碳氣體進行收集、增壓處理，然后返回至步驟（2）所述碳化轉化反應進行循環利用。

5.根據權利要求1所述的綜合利用方法，其特征在于，所述脫硅反應介質中NH₃和NH₄⁺物質的量之和與含氟硅酸廢水中氟的物質的量之比為0.9~1.2:1。

6.根據權利要求1所述的綜合利用方法，其特征在于，所述脫硅反應的溫度為5~95℃。

7.根據權利要求1所述的綜合利用方法，其特征在于，所述脫硅反應的時間為0.5~15h。

8.根據權利要求1所述的綜合利用方法，其特征在于，將洗滌所述白炭黑得到的洗水與所述脫硅處理后的含氟廢水混合。

9.根據權利要求1所述的綜合利用方法，其特征在于，步驟（1）所述含鈣原料為工業石灰、石灰乳、電石渣或氫氧化鈣中的任意一種或至少兩種的混合物。

10.根據權利要求1所述的綜合利用方法，其特征在于，將洗滌步驟（1）所述不溶渣得到的洗水與所述含鈣溶液混合。

11.根據權利要求1所述的綜合利用方法，其特征在于，將洗滌步驟（2）所述碳酸鈣固體得到的洗水與所述碳化母液混合。

12.根據權利要求1所述的綜合利用方法，其特征在于，步驟（2）所述碳化母液經蒸發后返回步驟（1），作為所述溶出介質循環使用。

13.根據權利要求1所述的綜合利用方法，其特征在于，將步驟（3）所述氟化鈣固體進行洗滌和干燥處理。