[发明专利]一种含氟盐酸除氟方法

说明书

技术领域

本发明涉一种含氟盐酸除氟方法。

背景技术

在氟化工生产过程中产生大量含氟化氢的含氟盐酸。由于氢氟酸的存在使盐酸应用价值大幅度下降，并易带来环保问题，对环境产生潜在的危害，有些企业甚至作为废酸处理，严重影响经济效益。因此需要寻求有效去除盐酸中氟化氢的方法。

专利US5122356记载了一种盐酸的精制法，其包括：使硅烷化合物与含有氟化氢的盐酸接触的工序；和再生在接触工序中生成的三烷基氟硅烷化合物的工序。在该方法中，接触工序所述的硅烷混合物由主要成分六烷基二硅氧烷和1-30％、优化为20％的三烷基氯硅烷组成，再生工序包括：将三烷基氟硅烷化合物水解，变换成三烷基硅烷醇化合物的工序；和将三烷基硅烷醇化合物缩合，变换成六烷基二硅氧烷化合物的工序，通过将回收工序中得到的六烷基二硅氧烷化合物氯化，生成三烷基氯硅烷化合物，该三烷基氯硅烷化合物在接触工序中被再利用。为了将六烷基二硅氧烷化合物氯化，需要25重量％以上的高浓度盐酸或将氯化氢和盐酸结合氯化。该方法需要把再生过程的中间产物氯化生成三烷基氯硅烷后再利用，流程复杂、安全要求高。

JP1987241806发明了一种氯硅烷脱氟的方法。聚乙烯反应瓶中投入800ml含氟化氢116.4ppm的32％副产盐酸，1.8g二甲基二氯硅烷，搅拌一昼夜后，经分离有机层后，盐酸中的氟化氢含量为0.7ppm，氟化氢脱除率99.4％，若二甲基二氯硅烷0.3g时，则盐酸中氟化氢浓度为13ppm，氟化氢脱除率为88.8％。该方法存在脱氟时间长的缺陷。

JP60027604采用的方法是：含20ppmHF的HCl溶液与0.2g直径为200～1000μm的无水AlCl3搅拌混合，处理后HCl溶液中HF含量为6ppm。发明人发现该方法无法实现含氟盐酸的有效脱氟且会带入金属离子。

罗齐新在2007年第4期《含氟盐酸脱氟技术》中报导自制的一种除氟剂可使盐酸中氟离子一次性降至0.1％以下。该方法带入了近1％的可溶性物质，且脱氟率不高。

以上方法，均不可避免带入一些有机物或无机物等化学物质，影响精制后盐酸质量，且受方法限制，除氟后的盐酸氟含量仍无法达到一些使用要求，影响用途。

发明内容

本发明目的在于针对现有技术所存在的不足而提供一种含氟盐酸除氟方法的技术方案，该工艺简单、成本低、操作方便安全、除氟效率高，适用于低氟盐酸的除氟。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种含氟盐酸除氟方法，其特征在于包括以下步骤：

1)首先称取含氟盐酸投入反应装置中，然后向反应装置中加入硅胶，使硅胶与含氟盐酸充分接触，盐酸中氟化氢和硅胶进行吸附反应，除去氟离子；

2)吸附氟后的硅胶在恒温振荡器内水浴振荡1～2h，水浴温度为20～30℃，用再生剂进行洗涤处理至中性，用滤纸吸干后放至反应装置中，从硅胶中分离氟，使硅胶再生，再生后的硅胶用于下一循环的盐酸除氟。

进一步，反应装置为氟化瓶或者吸附柱。

进一步，硅胶放置在空气中，吸水至饱和。

进一步，硅胶用碱性水溶液充分接触进行预处理。

优选的，再生剂为工业水、蒸馏水、去离子水中的一种，再生后的硅胶不含其他物质，不影响下一循环除氟盐酸的质量。

优选的，水浴温度为25～30℃。

本发明使用的硅胶为常规硅胶，如大孔硅胶、粗孔硅胶、细孔硅胶等，为提高除氟性能及一定强度，需有较高表面积及合适粒径，一般使用表面积在200～800m²/g、粒径在0.1～5mm范围内的硅胶较好。

硅胶吸水性很强，直接用于盐酸除氟会因硅胶快速吸收盐酸中水分而使硅胶破损及影响表面性能，本发明采用硅胶在空气中缓慢吸水至饱和后再用于盐酸除氟的方法，可以使硅胶在除氟过程中完好。

商用硅胶可直接用于盐酸除氟，但更好地先用碱性水溶液进行预处理，可以改善硅胶的除氟性能，提高硅胶除氟容量。预处理方法为：将在空气中放置吸水后的硅胶和碱性水溶液充分接触1～10h，再用水洗涤至中性后用于盐酸除氟。碱性水溶液为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钾、碳酸钠等常规碱性化合物或其混合物的水溶液。预处理时，碱性水溶液浓度不宜太高，当用强碱性如氢氧化钠、氢氧化钾水溶液时，浓度在1～3％为宜。

本发明采用固定床、移动床等进行间歇或连续操作，当采用固定床连续操作时，盐酸及再生剂在床层停留时间对除氟剂再生效果有影响，流速降低，停留时间延长，有助于提高除氟及再生效率。