[发明专利]一种从含氟酸性废水中分离回收氟和酸的方法

说明书

一种从含氟酸性废水中分离回收氟和酸的方法，是先往含氟酸性废水中加络氟剂，使其中的氟转化成络氟酸，然后加入络氟酸沉淀剂，使其中的氟以络氟酸盐形式沉淀析出，过滤得络氟酸盐沉淀物和沉氟后液，所得络氟酸盐沉淀物直接作产品销售或用作氟化合物的生产原料，沉氟后液中的酸进一步回收利用，具有工艺简单，操作简便，废水处理成本低，资源综合利用率高，环境友好等优点。

技术领域

本发明属于化工及冶金领域，具体涉及一种从含氟酸性废水中分离回收氟和酸的方法。

背景技术

氟及其化合物广泛用于化工、冶金、玻璃、电镀、电子、化肥、农药等领域，随着现代化工业的发展，含氟废水的排放量越来越大。含氟废水，尤其是酸性含氟废水的腐蚀性强危害大，含氟废水的治理越来越受到人们的重视。

国内外关于含氟废水的处理方法有很多，如化学沉淀法、混凝沉淀法、吸附法、反渗透法、离子交换法、电渗析法、活性炭除氟、电凝聚法等。在这些方法中，离子交换法对废水的水质要求较严格，且成本费用高；活性炭除氟需要使用大量活性炭，运行成本也很高；反渗透法和电凝聚法的耗电量大、装置复杂、设备昂贵。对于以达标排放为主要目标的含氟工业水处理来说，只有化学沉淀法、混凝沉淀法及吸附法能接受。

化学沉淀法的工艺过程是：向含氟废水中加化学药剂使其中的氟转化成氟化物沉淀或氟化物与生成的沉淀物共沉淀，然后液固分离除去溶液中的氟。化学沉淀法常在高浓度含氟废水处理中采用，pH值一般为2左右，除氟效率一部分取决于固液分离效果，常用的沉淀剂为含钙化合物，如:生石灰、石灰乳等。

混凝沉淀法的工艺过程为：向待处理的废水中投加混凝剂，水中的氟化物被吸附于所形成的沉淀物中而共沉淀，然后把固体沉淀物分离出来，即可达到除氟的目的。混凝剂包含两类:絮凝剂和助凝剂。常见的絮凝剂分为两大类:铝盐和铁盐；常见的助凝剂是聚丙烯酰胺，助凝剂不能直接除氟，而是通过吸附架桥促进絮凝体的行成，提高沉降速度。

吸附法的工艺过程为：向含氟废水中加入多孔性固体相物质吸附其中的氟化物。废水中氟化物的吸附是一种与表面能有关的表面现象，它可分为靠吸附剂与吸附质之间的分子作用的物理吸附、靠化学键力作用的化学吸附及靠静电引力作用的离子交换吸附三种类型。常见的吸附剂有含铝类吸附剂、天然高分子吸附剂和稀土吸附剂等，吸附剂之所以具有良好的吸附性能，主要是因为它具有密集的细孔结构和巨大的比表面积，或具有能与吸附质分子形成稳定化学键的基团。含铝类吸附剂中常见的有活性氧化铝和分子筛。

含氟酸性废水成分复杂，其中除氢氟酸、氟硅酸、氟铁酸、氟钛酸及无机盐外，还含有大量的游离矿物酸，采用化学沉淀法、混凝沉淀法及吸附法处理，虽然能满足含氟废水达标排放的处理要求，但处理过程要消耗大量的碱来中和其中的酸，这不仅成倍增加了含氟废水的治理成本，而且导致氟及酸资源的严重浪费，产生的含氟废弃物极易造成二次污染。为此，人们也曾尝试过采用扩散渗析膜来分离含氟酸性废水中的氟与酸，但由于酸性废水中的氟主要以氢氟酸和络氟酸的形式存在，扩散渗析法不能将酸性废水中的氟与矿物酸有效分离，最后不得不仍然采用化学沉淀法或混凝沉淀法来处理含氟酸性废水。

发明内容

本发明的目的在于提供一种工艺简单，操作简便，环境友好的从含氟酸性废水中分离回收氟和酸的方法。

本发明一种从含氟酸性废水中分离回收氟和酸的方法，包括下述步骤：

步骤一：络氟

往含氟酸性废水中加入络氟剂，使溶液中的氟转化成络氟酸，过滤得络氟渣和含络氟酸的溶液；

步骤二：沉淀分离氟

往步骤一得到的含络氟酸的溶液中搅拌加入沉淀剂，使其中的络氟酸以络氟酸盐形式沉淀析出，过滤得络氟酸盐沉淀物和沉氟后液，所得络氟酸盐沉淀物直接作产品销售或用作氟化工产品的生产原料；

步骤三：沉氟后液综合利用