[发明专利]氟化铝工业含氟废水的处理、利用及其配制方法

说明书

技术领域： 

本发明涉及无机化学领域，特别是用于氟硅酸法生产氟化铝的工业含氟废水的处理、利用及其配制方法。

背景技术：

以氟硅酸生产氟化铝是我国上世纪八十年代末期兴起的一项新型产业，所排废水含氟量和PH值分别在4000～8500mg/L和1.6～3之间，解决该工业废水处理问题一直是该行业研究的课题。已知的氟硅酸法生产氟化铝后的工业废水处理，所采用的石灰综合沉淀法，其成本高且不易分离，外排水含氟量达不到国家排放标准，也造成了氟原料的浪费和流失。已有的以氢氟酸干法生产氟化铝的企业采用纯碱(Na₂CO₃)或氢氧化钠(NaOH)与加温后的含氟废水进行中和反应生成冰晶石(Na₃AIF₆)沉淀，其投资大、消耗高，且环境污染严重，工艺不易掌握，所处理的废水含氟量也达不到国家排放要求。

对于上述以氟硅酸法生产氟化铝后的工业废水，在处理排放上不能达标缺陷一直没有良好的技术方案解决。

发明内容：

本发明的目的，是对以氟硅酸法生产氟化铝的工业废水处理，提供一种氟化铝工业含氟废水的处理、利用及其配制方法，它以简易的化学药品配制方法和工艺技术获得产品冰晶石，回收氟原料，并使该工业废水氟(F)含量降至10mg/L以下，PH值达6～9，从而达到废水达标排放目的。其原料易得，工艺简易，投资小，还可获得可观的经济效益。

为了实现本发明目的，发明人对氟化铝工业含氟废水处理进行了长期的分析、试验，在常温下，采用三级中和反应处理工艺，获得成功。

第一级反应：利用废水中所残存的氟化铝AIF₃和氢氟酸HF成份，以纯碱NaCO₃或烧碱NaOH与之反应生成冰晶石Na₃AIF₆而沉淀，其沉淀物经分离后作冰晶石产品销售，其废水PH值调至5～6，氟含量达到1000mg/L以下。其主要化学反应式为：

2AIF₃+6HF+3Na₂CO₃→2Na₃AIF₆+3CO₂+3H₂O

3HF+AIF₃+3NaOH→Na₃AIF₆+3H₂O

第二级反应：以石灰CaO回收剩余氟F，以生成氟化钙CaF₂沉淀，沉淀物经分离后作副产品，其废水PH值调至7～9，氟含量达到10mg/L以下，其主要化学反应式为：

2HF+CaO→CaF₂+2H₂O

第三级反应：以少量氯化钙CaCI₂回收废水中的残留氟F，并调整PH值至6～8，废水氟含量降至5mg/L以下，其主要化学反应式为：

2HF+CaCI₂→CaF₂+2HCI

本发明一至三级反应的原料组分分别为(重量分)：

第一级反应：氟化铝工业含氟废水      10～15

            碳酸纳或烧碱            0.15～0.5

第二级反应：第一级反应处理后废水    10～15

            氧化钙或氢氧化钙        0.05～0.15

第三级反应：第二级反应处理后废水    10～15

            氯化钙                  0.001～0.005

附图说明：

图1为本发明氟化铝工业含氟废水的处理、利用及其配制方法工艺流程图。

具体实施方式：

以下对本发明的具体实施方式作进一步的详细描述，但本发明不局限于以下的实施例。 

实施例1：

原料配比：

第一级反应：氟化铝工业废水              10

            碳酸纳(Na₂CO₃)              0.2

第二级反应：第一级反应处理后工业废水    10

            氧化钙(CaO)                 0.08

第三级反应：第二级反应处理后工业废水    10