[发明专利]一种氢氟酸废水资源化利用方法

说明书

本发明涉及一种氢氟酸废水资源化利用方法，将氢氟酸废水过滤去除颗粒杂质，同时将氯化钙固体在水中溶解配成溶液，并过滤去除氯化钙溶液中的固体杂质。取一定量的氯化钙溶液加入到氢氟酸废水中，混合溶液经搅拌反应、超声、过滤后得到纯度高于98%的氟化钙产品。然后，向过滤后的溶液中加入一定量浓盐酸配成浓度为20%~30%的盐酸溶液，然后向溶液中加入一定量的氢氧化铝，搅拌混匀后在反应釜中进行升温聚合反应，反应结束后溶液温度降低至80℃，然后对溶液进行固液分离，并将得到的溶液蒸发结晶，得到聚合氯化铝副产品，其中Al₂O₃含量可达30.5%。本发明可实现氢氟酸废水的高效回收利用，成本较低，且无二次污染，应用前景良好。

技术领域

本发明属于环境污染治理领域，涉及一种氢氟酸废水资源化利用方法，尤其涉及聚四氟乙烯、氟橡胶、氟涂料、熔融氟树脂、六氟丙烯、新型制冷剂、涂层防污剂等氟化工产品生产过程中产生的氢氟酸废水资源化利用。

背景技术

氟化工行业在生产聚四氟乙烯、氟橡胶、氟涂料、熔融氟树脂、六氟丙烯、新型制冷剂、涂层防污剂等氟化工产品时，焚烧炉排放的烟气中含有大量的氟化氢，直接排放势必造成局部地区大气污染。因此，工程中通常采用喷淋吸收的方式利用清水将烟气中的氟化氢捕集下来，形成氢氟酸废水，废水中氢氟酸的质量百分比浓度约4%~10%。氟是最活泼的非金属元素之一，氢氟酸与人体皮肤接触后，氟离子不断解离而渗透到深层组织，溶解细胞膜，造成表皮、真皮、皮下组织乃至肌层液化坏死，氟离子还可干扰烯醇化酶的活性使皮肤细胞摄氧能力受到抑制，估计人摄入1.5g 氢氟酸可致立即死亡。氢氟酸也可经皮肤吸收而引起严重中毒。另外，氢氟酸的排放还会破坏生态环境平衡，给环境带来严重的污染。因此，氢氟酸废液必须经过适当的处理才能避免对人体和环境的危害。若能将氢氟酸废水中的氢氟酸回收加以利用，在解决污染物问题的同时可实现资源回收，具有良好的环境效益和经济效益。

工厂中对于废酸的处理，通常采用焙烧法，焙烧方法存在投资偏大、能耗偏高、维护偏难和污染处理能力偏低等弊端。国内外研究者对氢氟酸废水处理进行了大量研究，中国专利（CN103663777A）提出通过在氢氟酸废水中加入石灰乳，利用石灰乳中的氯化钙与氟离子反应生成氟化钙，再加入聚合氯化铝制剂，使之絮凝形成矾花，同时加入按1:2000配制的聚丙烯酰胺制剂，形成块状沉淀物去除废水中的氢氟酸。中国专利（CN103387297A）提出通过反渗透系统可将氢氟酸废水回用约60％，而且回用水的级别能够达到近似纯水级别，直接回用给工艺水系统，使回用的废水在厂区中循环使用。专利号为CN103172199A的中国专利提出在氢氟酸废水的原液中加入石灰乳与烧碱的混合物或石灰乳，取上清液并将上清液依次使用过滤器初滤、错流式超滤膜过滤分离，得到浓水及过滤水，在过滤水中加入阻垢剂后，再经反渗透膜过滤分离，得到废液及回用水。

上述研究中表明，对于含氟工业废水，一般采用石灰沉淀法，即向废水中投加石灰，使氟离子与钙离子生成CaF₂沉淀而除去。该工艺具有方法简单、处理方便、费用低等优点，但得到的氟化钙纯度较低，且废水需要经过二次处理才能加以排放，整体成本较高。另一种方法是采用反渗透膜法处理氢氟酸废水，处理后的水质优于自来水的水质，可直接回用于纯水制备系统或直接回用给工艺水系统，使回用的废水在厂区中循环使用，降低废水排放总量，节约用水成本。但其采用氢氧化钠中和，再反渗透，会引入大量离子，不但增加反渗透膜的处理负担，而且氢氧化钠的用量较大，制水成本会增高。并且上述研究中只是处理了氢氟酸废水，并未实现副产物的回收利用。虽然有文献表明将氟离子转化为氟硅酸钠结晶体，并将其烘干以回收氟，但此方法成本高，产生废水量大，处理过程中易产生胶状物使处理难度加大。因此，目前仍然存在氢氟酸废水处理后副产物的回收利用、产出的水的纯净度较低且成本较高的问题。

发明内容

为克服上述现有技术中的不足，本发明目的在于提供一种氢氟酸废水资源化利用方法。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供的技术方案是：一种氢氟酸废水资源化利用方法，包括下列步骤：