本发明属于化学化工技术领域，更具体地涉及一种含氢氟酸的废盐酸分离与再生工艺。
背景技术：
由于萤石资源比较丰富，福建省的西北部聚集了以萤石为主要资源的氟化工产业。经过近三十年的发展，福建省已成为国内重要的氟化工生产基地，尤其在基础氟化工产品制造方面实力雄厚。至今，福建省的基础氟化工产品(氟化氢)的年生产能力超过了20万吨，其中，福建省内氟产业主要集中在邵武市，产品主要有氢氟酸、氟化铵、氟化氢铵、氟硅酸、氟硼酸、氟化石墨、氟化铝，另外，其他一些化工企业提供的甲醇、氯气和氯甲烷等产品，为氟聚合物或氟精细化学品提供了充足的基础原料。
有机氟化工生产过程中除产生有机残液之外，往往还会产生相当数量的含氟废盐酸，这些废盐酸中都不同程度的含有氢氟酸。含氟废盐酸直接排放会严重污染环境，也是资源的一种极大浪费，因此需对其进行处理和可再生利用，从而使其中的氢氟酸和废盐酸各得其所，实现资源价值的最大化。
混合酸回收利用的基本原理是通过向混合酸中加入某种化学物质，该化学物质与混合酸中的氢氟酸反应生成结晶物或沉淀，与盐酸不反应，或反应生成可溶的氯化物。通过过滤将结晶物或沉淀滤除，盐酸或可溶的氯化物留在母液中，最终使混合酸中的氢氟酸和盐酸通过转化为相关的产品达到分离的目的。此法由于最终产物为氢氟酸和盐酸转化得到的相关产品，并未真正重新回收利用盐酸。
夏登友采用反应蒸馏技术分离稀盐酸中含有的少量氢氟酸，以回收利用盐酸。加入二氧化硅(或含有sio2的物质如石英、砂、玻璃等)作为夹带剂，二氧化硅和稀氢氟酸反应生成六氟硅酸(h2sif6)，六氟硅酸相对于稀盐酸是比较容易挥发的组分。通过反应蒸馏，氢氟酸以六氟硅酸的形式被蒸馏出来，而较纯的盐酸则被留在釜底。蒸馏后，釜底是盐酸和水的恒沸组成，蒸出的是水和六氟硅酸，实现了盐酸和氢氟酸的分离，分离后盐酸中氢氟酸的残余含量为0.03-0.04％。可见，此种方法分离出来的产品不能直接用作工业盐酸的用途。
此外，刘红光等人提出了碳酸钠中和法，将纯碱溶液与含氢氟酸和废盐酸的混合酸进行中和，然后通过真空过滤和离心分离，干燥，粉碎筛分得到氟化氢钠，可溶的氯化钠留在母液中。此方法的生产工艺简单，但产品附加值低。
因此，有必要研究一种试剂及其应用，使得含氢氟酸的废盐酸再生利用工艺简化，并且所得到的回收产品具有高附加值。
技术实现要素：
鉴于背景技术存在的上述技术问题，需要提供一种处理含氢氟酸的废盐酸分离与再生工艺，该工艺至少需兼具工艺步骤简单，操作方便易行，分离回收的盐酸产品能直接再利用于工业生产过程，且回收率较高。
为实现上述目的，发明人提供了一种含氢氟酸的废盐酸的分离与再生工艺，包括：将含氢氟酸的废盐酸置于反应罐中，加入脱氟剂，混合，静置，固液分离，得到脱氟废盐酸，蒸馏，得到盐酸成品，其中，所述脱氟剂包含sio2含量大于98％的细砂和nacl含量大于98％的精制盐，所述细砂的平均粒径为100-120目。
区别于现有技术，上述技术方案至少具有以下有益效果：
(1)从上述含氢氟酸的废盐酸中分离再生盐酸的工艺简单，操作简便；
(2)采用的脱氟剂原料容易获取，且成本低廉；(3)得到的最终产品为含氯化氢20-24％的恒沸点盐酸或含氯化氢35-38％的工业盐酸，产品回收利用率和附加值高。
具体实施方式
下面详细说明本发明提供的处理含氢氟酸的废盐酸分离与再生工艺。
一种含氢氟酸的废盐酸的分离与再生工艺，包括：将含氢氟酸的废盐酸置于反应罐中，加入脱氟剂，混合，静置，固液分离，得到脱氟废盐酸，蒸馏，得到盐酸成品，其中，所述脱氟剂包含sio2含量大于98％的细砂和nacl含量大于98％的精制盐，所述细砂的平均粒径为100-120目。
本发明依据氢氟酸具有以下反应性质：
4hf+sio2→2h2o+sif4↑
sif4↑+h2o→h2sif6
h2sif6+2nacl→na2sif6↓+h2o+2hcl
以上反应可以用简化反应式来表示：
4hf+sio2+2nacl→nasif6↓+h2o+2hcl
该反应重量比：8060.08117
从而推出反应理论比：4hf:sio2＝80:60.08＝1:0.75
4hf:2nacl＝80:117＝1:1.4625
进一步地，在实际操作中，为了使反应向生成盐酸和氟硅酸钠晶体方向进行，向反应体系中加入过量的所述细砂和精制盐。优选地，在所述脱氟剂中，sio2含量大于98％的细砂与nacl含量大于98％的精制盐的用量比值为1:1.95-3.25。
更加优选地，所述含氢氟酸的废盐酸与所述脱氟剂以重量比为100:4.43-5.16进行混合。
进一步地，由于要分离回收的是含氢氟酸的废盐酸，氢氟酸有腐蚀性，能强烈地腐蚀金属、玻璃和含硅的物体，因此优选地，所述反应罐为内壁衬塑或塑料材质的具搅拌容器。
进一步地，虽然其他形状内壁衬塑或塑料材质的反应罐也可以用于所述含氢氟酸的废盐酸的分离与再生工艺，但因为反应最终产物中含有沉在下层的氟硅酸钠、氯化钠晶体和上层脱釜废盐酸，若是圆柱形或锥底容器更适用于接下来的固液分离。优选地，所述反应罐为内壁衬塑或塑料材质的具搅拌圆柱或锥底容器，更优选内壁衬塑或塑料材质的具搅拌锥底容器作为反应罐。
优选地，本发明所述含氢氟酸的废盐酸中氟化氢的含量为2wt％，氯化氢的含量为27wt％。
优选地，所述混合时间为1-2h，静置时间为1h。
本发明中优选地，所述固液分离为过滤、离心或直接倾倒中的任意一种。
优选地，所述蒸馏为玻璃或石英蒸馏装置。
优选地，所述盐酸成品为含氯化氢20-24wt％的恒沸点盐酸或含氯化氢35-38wt％的工业盐酸。
为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例详予说明。应理解，这些实施例仅用于说明本申请而不用于限制本申请的范围。
本发明中分离再生的对象含氢氟酸的废盐酸中氟化氢的含量为2wt％，氯化氢的含量为27wt％；sio2含量大于98％的细砂(如石英砂、铸造石英砂等)，平均粒径为100-120目，采购自北京博欣特环保科技有限公司；nacl含量大于98％的精制工业盐采购自潍坊东元连海环保科技有限公司。
实施例1
本实施例提供一种含氢氟酸的废盐酸的分离与再生工艺，具体操作为：
于室温下将上述含氢氟酸的废盐酸100kg加入衬塑料圆柱、具搅拌设备的反应罐中，边搅拌边加入平均粒径为100目、sio2含量大于98％的白细砂1.5kg和nacl含量大于98％的精制工业盐2.925kg组成的脱氟剂。搅拌反应1h，静置1h，下层具有呈粘性细灰、无白色氟硅酸钠晶体析出，过滤分离出下层的氟硅酸钠与氯化钠晶体，得到上层脱氟废盐酸，经检测盐酸中不含氢氟酸。
将所述脱氟废盐酸用玻璃或石英蒸馏装置，在温度为110℃下，采用常规蒸馏技术进行蒸馏，冷凝回收即得到氯化氢含量为20.2％的恒沸点盐酸，经测算，所述含氢氟酸的废盐酸经本实施例的方法得到的盐酸回收利用率为98％以上。
实施例2
本实施例提供一种含氢氟酸的废盐酸的分离与再生工艺，具体操作为：
于室温下将上述含氢氟酸的废盐酸100kg加入衬塑料圆锥底、具搅拌设备的反应罐中，边搅拌边加入平均粒径为120目、sio2含量大于98％的白细砂1.5kg和nacl含量大于98％的精制工业盐3.6562kg组成的脱氟剂。搅拌反应2h，静置1h，下层会沉析出白色细砂状氟硅酸钠晶体，证明脱氟顺利，过滤分离出下层的氟硅酸钠与氯化钠晶体，得到上层脱氟废盐酸，经检测盐酸中不含氢氟酸。
将所述脱氟废盐酸用玻璃或石英蒸馏装置，在温度为50℃下，采用常规蒸馏技术进行蒸馏，冷凝回收即得到氯化氢含量为37％的工业盐酸，经测算，所述含氢氟酸的废盐酸经本实施例的方法得到的盐酸回收利用率为99％以上。
实施例3
本实施例提供一种含氢氟酸的废盐酸的分离与再生工艺，具体操作为：
于室温下将上述含氢氟酸的废盐酸100kg加入衬塑料圆锥底、具搅拌设备的反应罐中，边搅拌边加入平均粒径为110目、sio2含量大于98％的白细砂1.5kg和nacl含量大于98％的精制工业盐3.2906kg组成的脱氟剂。搅拌反应1.5h，静置1h，下层具有呈粘性细灰、无白色氟硅酸钠晶体析出，说明脱氟顺利，过滤分离出下层的氟硅酸钠与氯化钠晶体，得到上层脱氟废盐酸，经检测盐酸中不含氢氟酸。
将所述脱氟废盐酸用玻璃或石英蒸馏装置，在温度为105℃下，采用常规蒸馏技术进行蒸馏，冷凝回收即得到氯化氢含量为23％的恒沸点盐酸，经测算，所述含氢氟酸的废盐酸经本实施例的方法得到的盐酸回收利用率为97％以上。
需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本发明的专利保护范围。因此，基于本发明的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明的专利保护范围之内。