[发明专利]一种酸性含氟废水中氟资源的回收方法

说明书

本发明提供了一种酸性含氟废水中氟资源的回收方法，所述方法包括以下步骤：将酸性含氟废水进行蒸发，得到蒸发冷凝液和蒸发浓缩液；蒸发冷凝液中加入金属氟化盐进行反应，再固液分离得到固体滤饼和滤液，所得滤液进行精馏提纯，得到氢氟酸溶液；固体滤饼与金属碳酸盐溶液进行碳碱分解反应，得到含有金属氟化盐的浆料和含有二氧化硅胶体的浆料，再经固液分离分别得到含金属氟化盐的滤饼和含二氧化硅胶体的滤饼；含金属氟化盐的滤饼一部分经烘干后与硫酸反应制得无水氟化氢；含二氧化硅胶体的滤饼经干燥后制得白炭黑。本发明所述方法可经济高效地从含氟废水中回收氟和硅等资源，大幅降低含氟废水的处置成本并简化处理工艺。

技术领域

本发明属于无机氟资源回收领域，涉及一种酸性含氟废水中氟资源的回收方法，尤其涉及一种从铌钽湿法冶炼行业和/或磷肥行业的酸性含氟废水中回收氟资源的方法。

背景技术

氟化工产品由于其品种多、性能优异、应用领域广和附加值高等特点，被称为黄金产业。一方面，萤石又称氟石，其已成为国家战略资源，具有共伴生和富矿少的特点，但萤石大多属于难选矿，资源消耗快，故保障程度严重不足；另一方面，水体环境氟污染潜在危害大且氟资源浪费严重。

化工、有色金属冶金、玻璃、电子和电镀等行业排放的废水常含有高浓度氟化物，含氟废水中的氟元素大多以固体形式进入含氟污泥，在储存、运输及处置过程中易造成二次污染，且一旦造成地下水或土壤污染，生态系统极难恢复。因此，废水中氟资源的经济高效回收有助于缓解资源与环保瓶颈问题，含氟废水的减量化、无害化和资源化意义重大。

由于来源不同，含氟废水的物化性质差别很大，因此，废水的除氟方法较多，主要包括化学沉淀法、吸附法和混凝沉降法等。其中，石灰中和沉淀法在高浓度含氟废水处理中应用最为广泛，CN 1962475A公开了一种用石灰石处理含氟废水的方法及其装置，其以天然石灰石作为原料、以与石灰石发生化学反应时能生成可溶性钙盐的酸作为中间介质，利用反应中生成的可溶性钙盐与含氟废水中的氟离子发生反应生成难溶于水的氟化钙和酸性中间介质，再利用中间介质含氟离子发生反应来处理含氟废水。但所述方法存在石灰消耗量大、中和渣难过滤且含水率高、难于利用而成为新的污染源等问题。

吸附法利用吸附剂或离子交换处理低氟含量废水，工艺简单。例如，CN104944506A公开了一种含氟废水的处理方法，所述方法包括以下步骤：将活性炭在铝盐溶液中浸渍，过滤取滤渣，120℃条件下烘干，洗涤再烘干得到改性后的活性炭吸附剂；改性后的活性炭吸附剂投进待处理的含氟废水中，震荡吸附脱除废水中的氟离子。但上述方法存在吸附容量小、吸附剂再生困难且用量大、选择性不高以及循环使用性能变差等弊端。

混凝沉降法主要利用铁盐及铝盐等水解絮凝产物吸附或络合废水中的氟离子。CN104803522A公开了一种高钠含氟废水的处理方法，所述方法采用石灰作为沉淀剂，聚丙烯酰胺作为絮凝剂对高钠含氟废水进行处理，出水氟能稳定降至5mg/L以下，但所述方法处理工艺较复杂，处理费用高，过程难于控制并且出水指标不稳定。

其它除氟方法包括冷冻法、超滤法和电渗析等，但处理成本高、除氟效率低，至今仍停留在实验阶段，很难推广应用。

由此可见，现有含氟废水处理及回收氟的技术方案存在着石灰消耗量大、吸附剂再生困难及用量大、处理工艺较复杂以及处理费用高等问题。因此，研究一种经济、高效地从含氟废水中回收氟资源的方法具有十分重要的意义。

发明内容