[实用新型]有毒氟化物废液的无害化处理装置

说明书

所属技术领域

本实用新型涉及稳定同位素样品制备技术领域，具体的涉及一种硅酸盐氧同位素样品制备实验方法中，对有毒氟化物废液的无害化处理及实现该处理方法的装置。本实用新型适合于高等院校和科研单位，在进行氧同位素样品制备时，对大批有毒废液的无害化处理，以杜绝毒气对环境的污染。 

背景技术

硅酸盐样品与试剂反应放出氧气，并转换成二氧化碳收集，称作氧同位素样品制备。通过对试样氧同位素丰度的测试分析，可有效示踪氧的来源、成岩成矿机理、地球环境变迁等科学问题，是地质、矿产、环境等领域不可缺少的研究手段。 

硅酸盐氧同位素的样品制备必须用到试剂五氟化溴(BrF₅)。该物质为强氧化剂，剧毒，当环境浓度超过0.1ppm时，可对动物组织严重腐蚀，产生中毒。五氟化溴与空气中的水接触，会发生剧烈爆燃。 

在实验室进行硅酸盐氧同位素样品制备时，为使其反应完全，每批实验，须使用过量5-10倍的五氟化溴。以石英为例，在特定的条件下其反应式： 

SiO₂+2BrF₅＝2BrF₃+SiF₄+O₂↑ 

反应生成物中有三氟化溴(与五氟化溴性质相近)、四氟化硅以及大量的五氟化溴，成为氟化物废液。以往，对这些废液采取气化后慢慢导入通风柜排入大气，此法无疑对环境造成污染。而后有实验室采用将氟化物废液管冷冻卸下，加入甲基橙和硼酸，转化成氟硼酸的方法，但操作极其危险。再后，有实验室采用氩气推送法：将冷冻在U型冷阱中的氟化物废液，通过金属管道从左端推向右端，直至石灰水中，生成沉淀物。但用此法时氩气压力过大，会造成反应不彻底，有浓烟溢出液面，氩气压力过小，溶液会反吸，引起实验系统污染，严重时会引发爆炸。 

发明内容

本实用新型在于提供一种有毒氟化物废液的无害化处理装置，法兰、内插管、侧管相焊接，废液集液管、锥面卡套、螺母、法兰紧固连接，其特征是：内插管插入废液集液管中，同时废液集液管上端口插入法兰下部，由锥面卡套、螺母与法兰密封连接。内插管的下端口高于废液集液管底部。 

通过本实用新型装置的内插管上口和侧管端口，安装到氧同位素样品制备系统(该系统是由不锈钢管及阀门等组成的真空系统)中。将氟化物废液，通过不锈钢管道，用真空冷冻方法转移至废液集液管底部。而后由氩气钢瓶输送氩气，不断稀释并吹扫废液至氢氧化钙溶液中，生成沉淀。其反应式： 

2BrF₅+6Ca(OH)₂＝5CaF₂↓+Ca(BrO₃)₂+6H₂O 

6BrF₃+12Ca(OH)₂＝9CaF₂↓+CaBr₂+2Ca(BrO₃)₂+12H₂O 

SiF₄+3Ca(OH)₂＝2CaF₂↓+CaSiO₃+3H₂O 

本实用新型装置的优势在于：每批制备实验生成的有毒废液，可及时、安全的得到处理。提高了该实验的效率，避免了危险操作，解决了对环境的污染问题。 

附图说明

图1是本实用新型废液集液管装置图。其中： 

1.集液管  2.法兰  3.侧管  4.内插管 

图2是废液集液管装置的装配图。其中： 

1.集液管  2.法兰  3.侧管  4.内插管  5.锥面卡套 

图3是废液集液管安装在氧同位素制备系统(局部)中的位置示意图。其中：A.接反应器 B.接二氧化碳转换器 C.接氩气钢瓶 LV.接低真空泵 HV.接高真空泵T.U型冷阱 V1-V9.阀门 F.废液集液管 G.真空计 R.软管 S.氢氧化钙溶液 

具体实施方式

1、本实用新型装置中的各部件，按图2装配。即，本发明提供了一种有毒氟化物废液的无害化处理装置，法兰、内插管、侧管相焊接，废液集液管、锥面卡套、螺母、法兰紧固连接，其特征是：内插管插入废液集液管中，同时废液集液管上端口插入法兰下部，由锥面卡套、螺母与法兰密封连接。法兰与集液管由锥面卡套密封。