[发明专利]含氟和钾废物环保处理生产氟钛酸钾的工艺

说明书

技术领域

   本发明涉及含氟、钾、有机物废物处理方法和无机氟化盐生产方法，尤其是涉及含氟和钾废物环保处理生产氟钛酸钾的工艺。

背景技术

含氟和钾废物是有机氟化工、医药和农药化工生产过程的副产废物，近年来我国有机氟化工、医药和农药化工飞速发展，每年产生数十万吨含氟和钾的废液、废渣，目前其中的氟和钾得到了初步的回收利用，大部分用于钢制品清洗行业、单质硅(电解硅、单晶硅、多晶硅)洗涤和生产无机氟化盐，然而用生物方法降解对菌种的选择是一个大难题，其中有机物成分复杂难以得到有效处理，对环境造成极大污染。

而氟钛酸钾主要用于铝合金、钢材、陶瓷等行业，目前氟钛酸钾需求稳定，主要生产方法是以正品氢氟酸、钛矿、进口氯化钾为主要原料，因氢氟酸和进口氯化钾价格很高造成氟钛酸钾生产成本很高。因此，若能将含氟和钾废物进行环保处理后，并利用这些废物中的氟和钾生产氟钛酸钾，既起到环保作用，又能变废为宝，降低氟钛酸钾的生产成本。

发明内容

本发明提供一种含氟和钾废物环保处理生产氟钛酸钾的工艺，。

本发明采用如下技术方案：

含氟和钾废物环保处理生产氟钛酸钾的工艺，包括以下步骤：

（1）、先在浸出槽里加入定量的含氟废液和钾液，开启搅拌，加入理论量的钛矿，温度升高到90-105℃浸出，密闭反应1.0-2.0h，得到氟钛酸铁料浆；

（2）、将浸出合格的料浆用泵打入澄清槽，沉降5-24h得到氟钛酸铁清液备用，底流渣进入污水处理；

（3）、含钾废渣用水溶解得氯化钾液，压滤后清液备用，渣进入污水处理；

（4）、将一定量的氟钛酸铁清液加入合成槽开启搅拌，然后30-60min内加入计量的（3）中氯化钾液，继续反应20-30min.氟钛酸钾结晶出来；

（5）、将（4）中得到的氟钛酸钾料浆液固分离、洗涤及干燥，废水进入污水处理；

（6）、步骤（5）中废渣和废水进入污水系统中和槽加入石灰将PH调节至6-7，压滤得到滤渣为一般固废，滤液再进入下一步骤；

（7）、滤液进入降解池曝气，并用紫外光或可见光照射1-5H检测COD达到100 mg/l以下转入沉降池，澄清后达标排放。

进一步地，步骤（1）中含氟废液为有机氟化工、医药和农药化工、单质硅洗涤副产品，其中该含氟废液中含HF3-55%、氟硅酸0-25%，针对该含氟废液先加入含钾废液除硅，优选地，含钾废液为有机氟化工、医药和农药化工副产品，其中该含钾废液中含K₂O5-45%、F 0-15%，以得到氟硅酸钾副产品和较高浓度废氢氟酸。

进一步地，步骤（3）中含钾废渣为含K₂O30-65%、F0-50%的固体含氟废物；另外，步骤（3）还可使用含钾废液，该含钾废液根据浓度情况调节至K₂O的含量在10-60%，优选地，K₂O含量为16%。

更进一步地，步骤（6）的滤液直接加入氧化剂，再用紫外光或可见光照射1-5h。

再进一步地，步骤（4）中氯化钾液从一高位槽定量地加入到合成槽中，浸出槽、澄清槽、合成槽及高位槽均密封或设置水封。

本发明涉及的化学反应式为：

nFe₂ O₃·mFeO·（3/2n+m）TiO₃+ HF → FeTiF₆  + Fe₂(T iF₆ )₃ + H₂O；

Fe₂(T iF₆ ) ₃ + 6KCl → 3K₂TiF₆ + 2FeCl₃；

FeTiF₆ +2KCl→K₂TiF₆ + FeCl₂；

钛矿中含二氧化硅（SiO₂）除杂过程反应式：

SiO₂ + 6HF → H₂SiF₆ + 2H₂O； 

H₂SiF₆ + 2KCl → K₂SiF₆ + 2HCl；