[发明专利]一种以含氟废水为原料生产高品质氟化钠的方法

说明书

一种以含氟废水为原料生产高品质氟化钠的方法，采用了包括直接往含氟废水中加入过量的碳酸钠盐，使溶液中的氟以氟化钠形式完全结晶析出，或先往含氟废水溶液加氨得到氟化铵溶液，或先将含氟废水中的氟沉淀富集，再用铵盐溶液将氟沉淀富集物中的氟转化成氟化铵溶液，然后往氟化铵溶液中加入过量的碳酸钠盐，使其中的氟以氟化钠形式完全结晶析出，过滤得氟化钠滤饼和沉氟后液；氟化钠滤饼经氟化铵溶液洗涤烘干后得纯度达到99.25％以上的高品质的氟化钠产品，沉氟后液经结晶回收其中的碳酸钠盐，碳酸钠盐结晶母液进一步脱盐后中水回用。本发明具有操作简便，氟的回收率高，生产成本低，氟化钠产品质量好，不产生含氟废弃物等优点。

技术领域

本发明属于化工及冶金领域，具体涉及一种以含氟废水为原料生产高品质氟化钠的方法。

背景技术

氟化钠是一种重要的化工原料，广泛用于化工、冶金、木材防腐剂、农业杀虫剂、酿造业杀菌剂、医药防腐剂、焊接助焊剂、碱性锌酸盐镀锌添加剂及搪瓷、造纸业等行业。目前，氟化钠主要生产方法有：熔浸法、中和法、氟硅酸钠法、离子交换法等。

熔浸法是将荧石、纯碱和石英砂在800～1000℃的温度下锻烧，然后用水浸取，再经蒸发、结晶、干燥后得氟化钠成品；中和法是先用纯碱或烧碱溶液中和氢氟酸，然后经蒸发、结晶、干燥后得氟化钠成品；氟硅酸钠法是以磷肥厂产出的含氟硅酸的废气为原料，也可以用氟硅酸或氟硅酸钠为原料在碱性溶液中分解得到白炭黑和氟化钠，但分解过程白炭黑与氟化钠难以有效分离，所得氟化钠还需用浓的热碱液洗涤，即便是热碱液洗涤后氟化钠产品中通常还是含有0.4～0.5％的硅；离子交换法是用氢氟酸处理钠离子负载交换柱，制取氟化钠。

以上氟化钠的生产方法都要求溶液中F的浓度达100g/L以上，而工业上产生的含氟废水中F的浓度有高有低，且成分复杂。氟化钠在水中的溶解度又比较大，室温下NaF的溶解度约为1mol/L(42g/L)。因此，含氟废水一般不能用作氟化钠的生产原料，尤其是低浓度的含氟废水。因为溶液中氟浓度低，氟化钠生产过程需要大量的蒸发浓缩，经济上不合算。目前，国内外低浓度的含氟废水，及复杂的含氟废水普遍采用石灰沉淀法处理，这不仅造成氟资源的严重浪费，而且产生大量的含氟固体废弃物。

此外，现行工艺生产的氟化钠产品分一级、二级、三级3个等级，其中质量最好的一级氟化钠产品要求其主含量NaF≥98％，杂质SiO₂≤0.5％、Na₂CO₃≤0.5％、Na₂SO₄≤0.3％、HF≤0.1％、水中不溶物≤0.7％，水分0.5％。由此看出，氟化钠产品的质量还有一定的提升空间。

发明内容

本发明的目的在于提供一种工艺简单，操作简便，氟回收率高，环境友好的以含氟废水为原料生产高品质氟化钠的方法。

本发明一种以含氟废水为原料生产高品质氟化钠的方法，包括下述步骤：

步骤一：分离回收氟化钠

直接往含氟废水中加入碳酸钠盐，使其中的氟以氟化钠形式结晶析出，过滤得氟化钠滤饼和含碳酸钠的溶液；或

先往含氟废水中加入氨或铵，使含氟废水转型(废水中氟的存在形态发生转变)，过滤得含氟化铵的溶液和转型渣，然后往所得含氟化铵的溶液中加入碳酸钠盐，使其中的氟以氟化钠形式结晶析出，铵则以氨气形式挥发，所得氨气回收利用，反应结束后过滤得氟化钠滤饼和含碳酸钠的溶液；或

先按含氟废水中的氟沉淀析出理论量的1～3倍，加入含钙沉淀剂、含镁沉淀剂、含钠沉淀剂、含铵或氨沉淀剂中的至少一种，使废水中的氟沉淀富集，过滤得氟沉淀富集物滤饼，或澄清去除上清液得氟沉淀富集物的底泥；