本发明涉及一种氟化钙的生产方法，尤其涉及一种利用盐酸和氢氟酸的废酸制备氟化钙的方法。
背景技术：
随着氟化工产业迅速发展，萤石资储量正在逐渐减少，这严重威胁着氟化工产业的可持续发展，因此，氟化钙的人工制备日渐受到关注。工业含氟废酸是工业生产过程中产生的氟浓度大大超过排放标准限值的废水，含氟废水对人类和动物的健康以及生态平衡具有严重的威胁，因此对含氟废水处理及研究显得尤为重要。基于以上两点，研究制备一种采用低成本的钙盐沉淀除氟，且联产具有销售价值盐酸，有较大的经济价值和社会价值。
目前，含氟化氢的废酸大多都是氟化工副产物，包括生产三氟化氮、六氟化铝等产生的。这些废酸的特点一是浓度高，经处理后，hf浓度为33%，hcl浓度为9.5%。二是即含有hf，又含有hcl。三是还含有一定量的有机物及其它的杂质。
因此，采用上述的废酸制备氟化钙时，生成的氟化钙，颗粒度较小，与废酸中有机物或杂质形成粘稠状的沉淀物，很难过滤，过滤时间比较长，需要用离心机进行脱水处理，工艺复杂，成本高。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是提供一种利用盐酸和氢氟酸的废酸制备氟化钙的方法，具有氟化钙颗粒度大，容易过滤，工艺简单，生产成本低，可以回收氟化钙和盐酸，彻底解决目前工业含氟废酸的污染问题。
本发明是通过以下措施来实现的。
一种利用盐酸和氢氟酸的废酸制备氟化钙的方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)取废酸液，其中hf浓度为33%，hcl浓度为9.5%；
(2)配置浓度18%～30%的氯化钙溶液；
(3)一级反应釜中加入适量水，保温至80℃～85℃，搅拌，同时滴加废酸和氯化钙溶液，控制滴加速度，始终保持hf微过量，控制氯化钙与氟化氢的摩尔比为1:2.1-2.15，滴加完毕后，继续反应1-1.5小时，然后调节使最终溶液中hf重量百分含量为1-1.5%；
(4)将步骤3的溶液加入二级反应釜中，保温至40-50℃，搅拌，反应2小时，然后，调节使最终溶液中hf重量百分含量为0.2-0.5%；
(5)将步骤4中的溶液加入三级反应釜中进行静置沉淀60min—90min，常压过滤得到氟化钙固体，所得滤液为增浓至12%～18.6%的盐酸溶液；
(6)将氟化钙固体用其质量的2～3倍纯水，分五次洗涤，沉淀并过滤，至中性；
(7)所得固体在106℃干燥箱中干燥得到氟化钙产品。
上述的制备氟化钙的方法，优选的，所述步骤3中滴加时间为1小时。
上述的制备氟化钙的方法，优选的，步骤3中的搅拌转速30-40r/min；步骤4中的搅拌速度20-30r/min。
本发明的制备氟化钙的方法，首先，在步骤3中，反应温度控制在80℃～85℃的高温，可以使hf与cacl2快速反应，并产生大量的caf2微小颗粒，同时，较高的温度可以便有机物和杂质变性，防止产生的caf2微小颗粒粘接。
第二，在步骤3中，采用同时滴加废酸和氯化钙溶液，并且始终保持hf微过量，控制氯化钙与氟化氢的摩尔比为1:2.1-2.15，也是为了使氟化氢与氯化钙快速生成氟化钙颗粒，防止微小颗粒的粘接。步骤1反应完毕后，氟化钙粒径基本在30-80um。
第三，在步骤4中，控制温度至40-50℃，并保持氟化氢的微过量，可以使微小的氟化钙颗粒形成氟化钙微晶颗粒，粒径达到250-300um。
第四，在步骤3-4中，逐渐降低氟化氢在溶液中的含量，最终达0.2-0.5%。通过上述的控制，即可以保证生成较大颗粒度的氟化钙，又保证了制成的盐酸中，氟化氢的含量尽可能的少，达到工业应用的标准。
第五，本发明的制备方法，保证了cacl2彻底与hf反应，母液中ca+几乎为零，不用担心以后反应中析出caf2沉淀，收率在99.3%以上。副产12%～18.6%的盐酸，利用价值很高。没有产生其它废产物，达到环保排放要求。
具体实施方式
实施例1
(1)取废酸液，其中hf浓度为33%，hcl浓度为9.5%。（重量百分比）；
(2)配置浓度25%（重量百分比）的氯化钙溶液；
(3)一级反应釜中加入100kg水，保温至85℃，控制搅拌速度为35r/min，同时滴加废酸和氯化钙溶液，控制滴加速度，始终保持hf微过量，控制氯化钙与氟化氢的摩尔比为1:2.1。滴加时间为1小时。最后，氯化钙溶液加入量为1000kg，废酸液加入量为287kg；
滴加完毕后，继续反应1小时，然后加入少量的氯化钙溶液，调节使最终溶液中hf重量百分含量为1.5%；
(4)将步骤3的溶液加入二级反应釜中，保温至45℃，搅拌速度25r/min，反应2小时，然后，加入少量的氯化钙溶液调节使最终溶液中hf重量百分含量为0.4%；
(5)将步骤4中的溶液加入三级反应釜中进行静置沉淀80min，常压过滤得到氟化钙固体，所得滤液为增浓至15.8%的盐酸溶液；
(6)将氟化钙固体用其质量的2倍纯水，分五次洗涤，沉淀并过滤，至中性；
(7)所得固体在106℃干燥箱中干燥得到氟化钙产品，重量为178.3kg,纯度为99.24%。
最后所应说明的是：以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解；依照可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。