專利名稱：一種從含氟廢水中制取氟化鈣的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氟化鈣的生產(chǎn)方法，具體涉及一種從含氟廢水中 制取氟化鉤的方法。
背景技術(shù)：
氟化鈣是一種白色味苦的鹽，可以用作制冷劑、防凍液、化工原 料，在工業(yè)上具有廣泛的用途。傳統(tǒng)的氟化努的工業(yè)生產(chǎn)方法基本上 都是利用堿廠廢液，強(qiáng)制蒸發(fā)除鹽，升降膜蒸發(fā)濃縮，使氟化每含量
到達(dá)60%-70%后冷卻得到成品，此外還有鹽酸石灰法，氯化鉀廢液 回收法等。氟化鈣在化學(xué)工業(yè)上主要用于制造氫氟酸，鋼鐵工業(yè)中作 助溶劑，還可以作陶瓷釉的組分等。利用氟化鈣作為原料可以生產(chǎn)出 高濃度的氟，氟是當(dāng)今新材料領(lǐng)域的重要元素，在高性能材料行列中 占據(jù)突出重要位置并擁有廣闊市場。
現(xiàn)有技術(shù)中提到一種二水氯化努中副產(chǎn)氟化每的方法，利用氟化 氫-粘土鹽鹵法生產(chǎn)冰晶石產(chǎn)生的廢酸、石灰及石灰石為原料，根據(jù) 副產(chǎn)品冰母液的特性，生產(chǎn)出氯化鈣，并副產(chǎn)氟化鉤、冰晶石、氯化 鈉?，F(xiàn)有技術(shù)中生產(chǎn)的氟化鈣純度低，生產(chǎn)效率不高，氟的回收利用 率低，同時，氟的生產(chǎn)與應(yīng)用過程中產(chǎn)生了大量含氟廢水和低濃度有 水氫氟酸，目前只是簡單處理后排放，不僅環(huán)境受污染，也造成氟資 源的嚴(yán)重浪費。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，設(shè)計一種從含氟廢水 中生產(chǎn)氟化鈣的方法，提高氟的利用率，同時降低了氟對環(huán)境的污染。 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是采用 一種從含氟廢水中制取氟化鉤的方法，包括以下步驟
(1) 先將含氟廢水中氟離子的質(zhì)量百分比控制在1%以上；
(2) 然后與氯化鈣溶液混合，二者混合的質(zhì)量比為l: 1-2:1,并 進(jìn)行攪拌，控制pH值為2-3，攪拌速率為15-30r/min，攪拌溫度5-5(TC;
(3) 停止攪拌后20-30min,收集氟化鈣結(jié)晶物進(jìn)行干燥。 其中，步驟(2)中氯化鈣溶液的質(zhì)量百分比為15%-25%。 優(yōu)選地，步驟(2)中通入的氯化鈣溶液的質(zhì)量百分比為20%。 優(yōu)選地，步驟(2)中的攪拌速率為20r/min,攪拌溫度為25°C。 優(yōu)選地，步驟(2)中含氟廢水與氯化鈣溶液混合的質(zhì)量百分比
為2: 1。
優(yōu)選地，步驟(1)中氟離子的質(zhì)量百分比為1%-10%。 用于制備本發(fā)明氟化鈣的裝置，包括結(jié)晶釜、干燥轉(zhuǎn)爐和存儲罐， 結(jié)晶釜設(shè)有兩個進(jìn)料口，分別用于通入氯化鈣溶液和含氟廢水，結(jié)晶 釜設(shè)有兩個出料口，分別位于所述結(jié)晶釜的上部和底部，其底部的出 料口與干燥轉(zhuǎn)爐相連接所述結(jié)晶釜上部的出料口與存儲罐相連接。 其中，結(jié)晶釜上部的出料口設(shè)于所述結(jié)晶釜的中上部。 本發(fā)明的優(yōu)點和有益效果在于本發(fā)明從含氟廢水中提純氟化 鈣，提高了氟的利用率，節(jié)約了資源，保護(hù)了環(huán)境，回收效率可達(dá) 卯％以上，純度高于90%，水含量低。


圖l是本發(fā)明從含氟廢水中制取氟化鈣的方法的流程圖。 圖中
1、儲槽；2、氯化鈣溶液儲槽；3、結(jié)晶釜；4、干燥轉(zhuǎn)爐；5、 儲存罐
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明的具體實施方式
作進(jìn)一步描 述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。 實施例l
如圖1所示，用于從含氟廢水中制取高濃度氟化鈣的裝置，其包
括結(jié)晶釜3、干燥轉(zhuǎn)爐4和存儲罐5。
結(jié)晶釜3設(shè)有兩個進(jìn)料口 ，分別用于通入氯化鈣溶液和含氟廢水， 結(jié)晶釜3設(shè)有兩個出料口，分別位于結(jié)晶釜3的上部和底部，其底部的 出料口與干燥轉(zhuǎn)爐4相連接，干燥轉(zhuǎn)爐4用于干燥氟化鈣結(jié)晶物，結(jié)晶 釜3上部的出料口與存儲罐5相連接，該出料口位于結(jié)晶釜3的中上部。
本發(fā)明從含氟廢水中制取高濃度氟化鈣的方法，將氫氟酸及氟化 物生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的含氟廢水收集到儲槽1中，之后進(jìn)行以下步驟
(1) 將含氟廢水的水分蒸發(fā)濃縮，從而使氟離子的質(zhì)量百分比 提高到2%，后進(jìn)入下一程序；
(2) 將氯化鉤溶液儲槽2中的質(zhì)量百分比為20%的氯化鉤溶液加 入結(jié)晶釜3中，達(dá)到l/2液位處時停止；
(3) 開啟結(jié)晶釜3中的攪拌器，同時將步驟(1)中所獲得的高 濃度含氟廢水通入到結(jié)晶釜3中與氯化鈣反應(yīng)，將反應(yīng)物氟化鉤持續(xù) 結(jié)晶，反應(yīng)釜中的PH使用氫氧化鈉控制在2.5，攪拌速率為28r/min, 攪拌溫度為49'C, 20%的氯化鈣溶液需要按2: l的比例持續(xù)補(bǔ)加；
(4) 將步驟(3)中所獲得的氟化鈣結(jié)晶物加入干燥轉(zhuǎn)爐4中進(jìn) 行干燥從而獲得結(jié)晶氟化鈣；
(5) 步驟(3)中廢水溢流排出到低濃度儲存罐5里，經(jīng)后續(xù)處 理后排放。
經(jīng)檢測，氟化鈣的回收率為94.3%,純度為95.2%，水含量為 0.11%。
實施例2
(1 )將氫氟酸及氟化物生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的含氟廢水收集到儲槽l 中后，加熱濃縮，使氟離子的質(zhì)量百分比為8%，后進(jìn)入下一程序；
(2)將氯化鈣溶液儲槽2中的質(zhì)量百分比25。/。的氯化錦溶液加入 結(jié)晶釜3中，達(dá)到l/3液位處時停止；(3) 開啟結(jié)晶釜中的攪拌器，同時將步驟(l)中所獲得的高濃 度含氟廢水通入到結(jié)晶釜中與氯化鈣反應(yīng)，將反應(yīng)物氟化鈣持續(xù)結(jié)
晶，反應(yīng)釜中的PH使用氫氧化鈉控制在3，攪拌速率為20r/min,攪拌 溫度為25'C, 25%的氯化鈣溶液需要按1: l的比例持續(xù)補(bǔ)加；
(4) 將步驟(3)中所獲得的氟化鈣結(jié)晶物加入干燥轉(zhuǎn)爐4中進(jìn) 行干燥從而獲得結(jié)晶氟化鈣；
(5) 步驟(3)中廢水溢流排出到低濃度儲存罐5里，經(jīng)后續(xù)處 理后排放。
經(jīng)檢測，氟化鈣的回收率為93.2%,純度為95.6%，水含量為 0.13%。
實施例3
(1)將含氟廢水的濃度提高到氟離子的質(zhì)量百分比為5%，后進(jìn)
入下一程序；
(2 )將氯化鈣溶液儲槽2中的質(zhì)量百分24%的氯化鈣溶液加入結(jié) 晶釜3中，達(dá)到l/3液位處時停止；
(3) 開啟結(jié)晶釜3中的攪拌器，同時將步驟(1)中所獲得的高 濃度含氟廢水通入到結(jié)晶釜3中與氯化鈣反應(yīng)，將反應(yīng)物氟化鈣持續(xù) 結(jié)晶，反應(yīng)條3中的PH使用氫氧化鈉控制在3，撹拌速率為15r/min, 攪拌溫度為6。C, 25%的氯化鈣溶液需要按1.5: l的比例持續(xù)補(bǔ)加；
(4) 將步驟(3)中所獲得的氟化鈣結(jié)晶物加入干燥轉(zhuǎn)爐4中進(jìn) 行干燥從而獲得結(jié)晶氟化鉤；
(5) 步驟(3)中廢水溢流排出到低濃度儲存罐5里，經(jīng)后續(xù)處 理后排放。
經(jīng)檢測，氟化鈣的回收率為93.8%，純度為95.3%,水含量為 0.12%。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng) 域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以 做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1、一種從含氟廢水中制取氟化鈣的方法，其特征在于包括以下步驟(1)先將含氟廢水中氟離子的質(zhì)量百分比控制在1％以上；(2)然后與氯化鈣溶液混合，二者混合的質(zhì)量百分比為1∶1-2∶1，并進(jìn)行攪拌，控制pH值為2-3，攪拌速率為15-30r/min，攪拌溫度為5-50℃；(3)停止攪拌后20-30min，收集氟化鈣結(jié)晶物進(jìn)行干燥。
2、 如權(quán)利要求1所述的從含氟廢水中制取氟化鈣的方法，其特 征在于，所述步驟(2)中氯化鈣溶液的質(zhì)量百分比為15%-25%。
3、 如權(quán)利要求2所述的從含氟廢水中制取氟化鈣的方法，其特 征在于，所述步驟(2)中氯化鈣溶液的質(zhì)量百分比為20%。
4、 如權(quán)利要求1-3任意一項所述的從含氟廢水中制取氟化鈣的 方法，其特征在于，所述步驟(2)中的攪拌速率為20r/min,攪拌溫 度為25°C。
5、 如權(quán)利要求5所述的從含氟廢水中制取氟化每的方法，其特 征在于，所述步驟(2)中含氟廢水與氯化4丐溶液混合的質(zhì)量百分比 為2: 1。
6、 如權(quán)利要求1所述的從含氟廢水中制取氟化鈣的方法，其特 征在于，所述步驟(1)中氟離子的質(zhì)量百分比為1%-10%。
7、 一種用于制備權(quán)利要求1-6任意一項所述氟化鈣的裝置，其 特征在于，其包括結(jié)晶釜、干燥轉(zhuǎn)爐和存儲罐，所述結(jié)晶釜設(shè)有兩個 進(jìn)料口，分別用于通入氯化鈣溶液和含氟廢水，所述結(jié)晶釜設(shè)有兩個 出料口，分別位于所述結(jié)晶釜的上部和底部，其底部的出料口與干燥 轉(zhuǎn)爐相連接所述結(jié)晶釜上部的出料口與存儲罐相連接。
8、 如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述結(jié)晶釜上部的 出料口設(shè)于所述結(jié)晶釜的中上部。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種從含氟廢水中制取氟化鈣的方法。本發(fā)明包括以下步驟先將含氟廢水中氟離子的質(zhì)量百分比控制在1％以上；然后與氯化鈣溶液混合，二者混合的質(zhì)量百分比為1∶1-2∶1，并進(jìn)行攪拌，控制pH值為2-3，攪拌速率為15-30r/min，攪拌溫度為5-50℃；停止攪拌后20-30min，收集氟化鈣結(jié)晶物進(jìn)行干燥。本發(fā)明的從含氟廢水中制取氟化鈣的方法，提高了氟的利用率，同時降低了氟對環(huán)境的污染。
文檔編號C01F11/22GK101624203SQ20091008918
公開日2010年1月13日 申請日期2009年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月3日
發(fā)明者余道騰, 張勁松, 張金剛, 曾本忠, 王家貴, 謝學(xué)端 申請人:中昊晨光化工研究院