[發(fā)明專利]一種中性或弱酸性溶液中除氟的方法

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• 申請日: 2022-04-26
• 公開（公告）號: CN114735781A
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙寶平;王建;喬勁峰;孫曉莎
• 申請（專利權(quán)）人: 山西中鼎云鑄科技有限公司
• 主分類號: C02F1/28
• 分類號: C02F1/28;C02F1/40;B01J20/02;B01J20/30;C02F101/14
• 代理公司: 太原中正和專利代理事務(wù)所(普通合伙) 14116
• 代理人: 焦進(jìn)宇

本發(fā)明提供一種中性或弱酸性溶液中除氟的方法，具體方法如下：先在濃硫酸溶液中加入氯氧化鋯和份鈦白粉，利用濃硫酸將氯氧化鋯和鈦白粉溶解，然后加入氨水調(diào)整混合溶液的PH達(dá)到10?11，得到鈦鋯的復(fù)合沉淀物，用去離子水進(jìn)行洗滌沉淀物，將洗滌后的沉淀物進(jìn)行焙燒，焙燒溫度為400?700℃，將焙燒后的產(chǎn)物研磨至325目以下待用，這樣鈦鋯復(fù)合物的除氟劑制備完成，將研磨后的鈦鋯復(fù)合物加入到溶液中，調(diào)整PH值為中性或弱酸性，將上述溶液加熱至30℃左右，利用鈦鋯復(fù)合物將溶液中的油和氟去除。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于除氟劑領(lǐng)域，具體涉及的是一種中性或弱酸性溶液中除氟的方法。

背景技術(shù)

溶液中去除氟是多個行業(yè)中面臨的大問題。比如低品位氧化鋅礦直接冶煉技術(shù)中，雜質(zhì)氟的浸出和積累對后續(xù)的凈化及電解工藝產(chǎn)生了嚴(yán)重危害。氟含量過高后，會出現(xiàn)陰極鋅剝板困難，電極消耗增加，陽極被侵蝕而壽命增加，因此國內(nèi)外對硫酸鋅電解液中的氟要求小于50mg/L.

再比如近年鋰電池的使用數(shù)量成倍增加，伴隨而來的淘汰的鋰電池數(shù)量也同步增長。鋰電池中含有鈷鎳鋰等稀有金屬。如果不加以回收利用，不僅浪費(fèi)資源還會對環(huán)境造成污染。在鋰離子電池中各有價元素提純分離的過程中，電解液中的氟會隨著浸出而進(jìn)入浸出液，造成后續(xù)產(chǎn)品中氟含量高。鋰離子電池中的氟在浸出工序隨各種金屬一起進(jìn)入溶液，會加快設(shè)備腐蝕，而且氟在萃取段則會進(jìn)入到反萃液中，不斷富集循環(huán)，造成萃取過程中氟夾帶進(jìn)入產(chǎn)品，從而影響產(chǎn)品質(zhì)量。因此，需要電池粉料浸出液進(jìn)行除氟處理能夠避免上述問題。

目前常用的除氟主要有幾種方式：1種是采用鈣鹽、鋁鹽、鎂鹽等，這種方式在除氟的過程中會代入其他離子，而且對PH值要求比較嚴(yán)苛，操作難度大，其吸附效率也比較慢，使用量較大，成本也比較高。2種是吸附去除的方式，現(xiàn)有的吸附劑有高分子材料，也有鐵鈦復(fù)合物等吸附劑。但是現(xiàn)有的這些吸附劑價格昂貴，需要頻繁的再生，不適合在工業(yè)推廣使用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供了一種中性或弱酸性溶液中除氟的方法，本發(fā)明的除氟方法能夠快速吸附溶液中的有機(jī)物和氟離子，吸附能力強(qiáng)且能夠多次重復(fù)利用。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)。

一種除氟劑的制備方法，包括以下步驟：

步驟1）在100-500份的濃硫酸溶液中加入10-30份的氯氧化鋯和70-90份鈦白粉，攪拌5-20個小時，利用濃硫酸將氯氧化鋯和鈦白粉溶解；

步驟2）然后在攪拌狀態(tài)下，向步驟1）的混合溶液中加入氨水調(diào)整混合溶液的PH達(dá)到10-11，加入氨水后溶液進(jìn)行共沉淀反應(yīng)，得到鈦鋯的復(fù)合沉淀物；

步驟3）將步驟2）中的得到沉淀物用去離子水進(jìn)行洗滌；

步驟4）將洗滌后的沉淀物進(jìn)行焙燒，焙燒溫度為400-700℃，將焙燒后的產(chǎn)物研磨至325目以下形成除氟劑待用。

本發(fā)明保護(hù)的另一個技術(shù)方案是：采用上述除氟劑在中性或弱酸性溶液中除氟的方法，包括以下步驟：

步驟a）將待去除氟的溶液調(diào)整至中性或弱酸性，然后將除氟劑加入到溶液中，每升溶液加入10-100g；

步驟b）加入上述溶液加熱至25-35℃左右，利用除氟劑將溶液中的油和氟去除。

進(jìn)一步的，將步驟6）中使用過后的除氟劑，在熱水中加熱至60-100℃，去除除氟劑物上吸附的油和氟，然后利用去離水洗滌除氟劑，洗滌后除氟劑可以重復(fù)利用。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：

1、本發(fā)明的除氟方法采用吸附方式去除溶液中氟離子，不會帶去其他附加離子，不會對溶液造成二次污染，可以在多種場合下使用，不會對后序的工藝造成影響。

2、本發(fā)明的鈦鋯共沉淀物經(jīng)過燒結(jié)后，穩(wěn)定性良好，吸附能力強(qiáng)，能將溶液中的TOC從1000mg/L降低到20mg/L，溶液中氟降低到2g/L.，比現(xiàn)有的高分子除氟劑以及其他金屬復(fù)合物的除氟效果大幅提升。