专利名称：用处理工业含氟废水产生的底泥生产氟化钙的方法
技术领域：
本发明涉及氟化钙的生产方法，特别是涉及用处理工业含氟废水产生的底泥生产氟化钙的方法。
背景技术：
氟化钙，主要用于氢氟酸的生产原料及冶金溶剂。工业含氟废水为了达到排放标准，都需要经过降氟处理。目前被普遍采用的降氟方法是，石灰化学沉淀法，即:向含氟废水中投加石灰，使氟离子与钙离子结合生成难溶于水的氟化钙沉淀而除去。该方法的优点是，成本低、易于操作；缺点是，生成的氟化钙沉淀会包裹在氢氧化钙颗粒的表面，使氢氧化钙不能被充分利用，因而产生大量的底泥。目前，对该底泥没有更好的处理办法，就是露天堆放，既占地、又影响环境，造成氟资源的严重浪费。
发明内容
用处理工业含氟废水产生的底泥生产氟化钙的方法，通过盐酸和纯碱、烧碱联用和两次酸化分离底泥中的氟化钙；`工艺步骤包括:(I) 一次酸化:底泥加入二次酸化分离出的滤液及洗水反应，反应结束后抽滤，滤饼水洗至中性进入下道工序；(2)沉淀转化:将Na2CO3溶液加入经过步骤(I)的滤饼中反应，反应结束后抽滤，滤饼水洗至中性进入下道工序；(3)烧碱除硅:将液体烧碱与步骤(2)得到的滤饼反应，反应结束后抽滤，滤饼水洗至中性后进入二下道工序；(4) 二次酸化:将盐酸与步骤(3)获得的滤饼反应，反应结束后抽滤，滤饼洗至中性。(5)将步骤(4)获得的滤饼烘干、煅烧、粉碎，得到氟化钙产品；所述一次酸化的具体方法为:将二次酸化得到的滤液及洗滤饼后产生的洗水合并，在室温的条件下，与底泥在一次酸化反应器中混合、搅拌，当料浆PH接近中性时停止搅拌，静置3-5分钟，将反应器中上部的料浆引出、抽滤，滤液留作二次酸化后洗滤饼的洗水之用，滤饼去二次酸化，沙石留在一次酸化反应器中，待量多了以后排出集中处理；所述沉淀转化的具体方法为:将浓度为重量2%的Na2CO3溶液500ml放入塑料反应器中，将反应器置于50°C的水浴锅中，在搅拌转速150r/min的条件下，将经过步骤(I)的滤饼500g加入到反应器中，反应时间为2h，反应结束后抽滤，滤饼水洗至中性进入下道工序；所述烧碱除硅的具体方法为:将浓度为30%的液体烧碱150ml加入到塑料反应器中，将反应器置于80°C的水浴锅中，在搅拌转速为150r/min的条件下，将步骤(2)中得到的滤饼加入到反应器中，反应时间为2h，反应结束后抽滤，滤饼水洗至中性后进入下道工序；所述二次酸化的具体方法为:将浓盐酸:水=1:1的溶液150ml加入到反应器中，将反应器置于80°C的水浴锅中，在搅拌转速150r/min的条件下，将步骤(3)获得的滤饼加入到反应器中，反应时间为40min,反应结束后抽滤，滤饼洗至中性。本发明的原理:利用盐酸与碳酸钙、氢氧化钙反应，生成溶于水的氯化钙和二氧化碳而使碳酸钙和氢氧化钙得以除去；利用硫酸钙与碳酸钠反应，生成溶于水的硫酸钠和碳酸钙而使硫酸钙得以除去；利用氢氧化钠与二氧化硅反应，生成溶于水的硅酸钠而使二氧化硅得以除去。反应方程式如下:CaC03+2HCl=CaCl2+C02 ' +H2OCa (OH) 2+2HCl=CaCl2+2H20Na2C03+CaS04=CaC03 丨 +Na2SO42Na0H+Si02=Na2Si03+H20本发明用处理工业含氟废水产生的底泥生产氟化钙的方法，产品纯度和杂质均达到企业标准。
表I是宁夏某生产氟化铝和氢氟酸的企业排出的底泥成分。表I原料(底泥)成分表
成分含量(％)成分含量(％)
水50.01二氧化硅173
氟化钙23.21氟化铝1.98
硫酸钙175煤矸石粉5 51 碳酸钙沙石2.62
13.03--
氢氧化钙其它(J 16表2是采用本发明处理后产品的质量和产量。表2氟化I丐产品质量和产量
权利要求
1.用处理工业含氟废水产生的底泥生产氟化钙的方法，通过盐酸、纯碱、烧碱联用和两次酸化分离得到底泥中的氟化钙。
2.如权利要求1所述的用处理工业含氟废水产生的底泥生产氟化钙的方法，其特征在于工艺步骤包括: (1)一次酸化:底泥加入二次酸化分离出的滤液及洗水反应，反应结束后抽滤，滤饼水洗至中性进入下道工序； (2)沉淀转化:将Na2CO3溶液加入经过步骤(I)的滤饼中反应，反应结束后抽滤，滤饼水洗至中性进入下道工序； (3)烧碱除硅:将液体烧碱与步骤(2)得到的滤饼反应，反应结束后抽滤，滤饼水洗至中性后进入下道工序； (4)二次酸化:将盐酸与步骤(3)获得的滤饼反应，反应结束后抽滤，滤饼洗至中性； (5)将步骤(4)获得的滤饼烘干、煅烧、粉碎，得到氟化钙产品。
3.如权利要求2所述的用处理工业含氟废水产生的底泥生产氟化钙的方法，其特征在于所述一次酸化的具体方法为: 将二次酸化得到的滤液及洗滤饼后产生的洗水合并，在室温或加热的条件下，与底泥在一次酸化反应器中混合、搅拌，当料浆PH接近中性时停止搅拌，静置3-5分钟，将反应器中上部的料浆引出、抽滤，滤液留作二次酸化后洗滤饼的洗水之用，滤饼去二次酸化，沙石留在一次酸化反应器中，待量多了以后排出集中处理。
4.如权利要求2所述的用处理工业含氟废水产生的底泥生产氟化钙的方法，其特征在于所述沉淀转化的具体方法为: 将浓度为2%的Na2CO3溶液500 ml放入塑料反应器中，将反应器置于50°C的水浴锅中，在搅拌转速150 r/min的条件下，将经过步骤(I)的滤饼500 g加入到反应器中，反应时间为2 h，反应结束后抽滤，滤饼水洗至中性进入下道工序。
5.如权利要求2所述的用处理工业含氟废水产生的底泥生产氟化钙的方法，其特征在于所述烧碱除硅的具体方法为: 将浓度为30%的液体烧碱150 ml加入到塑料反应器中，将反应器置于80°C的水浴锅中，在搅拌转速为150 r/min的条件下，将步骤(2)中得到的滤饼加入到反应器中，反应时间为2 h，反应结束后抽滤，滤饼水洗至中性后进入下道工序。
6.如权利要求2所述的用处理工业含氟废水产生的底泥生产氟化钙的方法，其特征在于所述二次酸化的具体方法为: 将浓盐酸:水=1 :1的溶液150 ml加入到反应器中，将反应器置于80°C的水浴锅中，在搅拌转速150 r/min的条件下，将步骤(3)获得的滤饼加入到反应器中，反应时间为40min,反应结束后抽滤，滤饼洗至中性。
全文摘要
本发明涉及一种用处理工业含氟废水产生的底泥生产氟化钙的方法，通过盐酸、纯碱、烧碱联用和两次酸化分离得到底泥中的氟化钙。本发明既解决了工业含氟废水处理产生底泥的占地问题，又有效利用了底泥中的氟资源，提供了有利用价值的氟化钙产品。
文档编号C01F11/22GK103232053SQ20131018452
公开日2013年8月7日 申请日期2013年5月17日 优先权日2013年5月17日
发明者谢明 申请人:北方民族大学