本发明涉及氟化钙,尤其涉及一种由氟化钙污泥回收制备氟化钙的方法。
背景技术:
1、氟污染源主要来自天然含氟矿物和工业氟污染两个方面。天然含氟矿物主要有萤石、氟镁石、冰晶石及氟磷酸盐等;工业氟污染主要是冶金工业、氟有机化工行业及集成电路产业等产生的含氟废气、废水及含氟污泥等。这些氟污染源会对生态系统的各个方面造成极大影响,由于氟不能被生物降解,反而可通过生物得到富集,由食物链进入人体,故必须采取有效措施控制过量氟在生态系统中的传播。
2、近几年来中国的集成电路(ic)产业迅速发展,以制造芯片为主的ic产业产生的氟化钙污泥是我国近十年新的氟污染源。ic产业在处理单晶硅片产品的过程中,使用大量的氢氟酸腐蚀硅片,从而排出含氟废水,经处理后会产生大量氟化钙污泥。化学/混凝沉淀处理工艺是目前含氟废水的主流处理工艺,该工艺先调节废水的ph,再在沉淀池中加入cacl2或cao形成caf2沉淀,然后加入聚丙烯酰胺(pam)或聚合氯化铝(pac)沉淀絮凝,产生污泥的主要成分为caf2和sio2,故通常称为氟化钙污泥。
3、目前,氟化钙污泥主要的处置方式是填埋法。该方法简单、方便,但同时会造成资源浪费、处置成本较高、占用土地、并且如果处置不当,其中所含的氟离子会污染周围土壤,进而污染地下水及人类饮用水,影响人类健康。
4、因此,我们提出了一种由氟化钙污泥回收制备氟化钙的方法用于解决上述问题。
技术实现思路
1、本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点,而提出的一种由氟化钙污泥回收制备氟化钙的方法。
2、一种由氟化钙污泥回收制备氟化钙的方法,包括以下步骤:
3、步骤1:将氟化钙污泥与硫酸溶液进行混合,置入高温炉中,在300-400℃的温度下,高温处理2-3h;
4、步骤2:将高温处理后的氟化钙污泥进行加水过滤、洗涤至中性,干燥后进行破碎,得到粉体a;
5、步骤3:将粉体a加入氢氧化钠溶液中,搅拌均匀,将污泥中的二氧化硅转化为硅酸钠,过滤,得到滤饼b和滤液c;
6、步骤4:将滤饼b放入浮选机中,在30℃-40℃温度下,依次向浮选机中加入水、调整剂、抑制剂和捕收剂,水、调整剂、抑制剂和捕收剂的质量比为:1:(0.2-0.3):(0.1-0.15):(0.3-0.5),充分混合,获得浮选料浆,向料浆中持续通气,刮泡得到泡沫产品,再经过过滤,将固体产物烘干,用球磨机粉碎后即可得到粉末状高纯氟化钙产品。
7、所述步骤1中,硫酸溶液的物质的量的浓度为3-6mol/l。
8、所述步骤2中,破碎完毕后,将粉体a进行过筛,筛网的目数为200-300目。
9、所述步骤3,搅拌过程中,升温至80℃以上,趁热过滤。
10、所述步骤4中,所述调整剂为羧甲基纤维素与氯化钙的混合物,所述羧甲基纤维素与氯化钙质量比为(2-3):1。
11、所述步骤4中,所述抑制剂由碳酸钠、六偏磷酸钠和水玻璃组成,所述碳酸钠、六偏磷酸钠和水玻璃的质量比为1:(2-3):(3-5)。
12、所述步骤4中,所述捕收剂为十六烷基苯磺酸钠、异辛烷和油酸的混合物,所述羧十六烷基苯磺酸钠、异辛烷和油酸的质量比为1:(1-2):(0.3-1)。
13、所述步骤4中,将滤饼b投入浮选机之前,进行冻干处理。
14、本发明的有益效果是:
15、1、本发明提出氟化钙污泥回收制备氟化钙的方法,得到的氟化钙纯度高,可以替代萤石在大部分行业中的应用,既能解决萤石资源日渐紧缺的问题,又能够减轻氟离子对环境造成的污染。
16、2、本发明中,先通过加硫酸高温处理,能够有效的去除其中的有机组分,同时能够使得块状的污泥解体,再通过加碱反应,能够去除大量的so2,最后经过浮选处理,能够得到高纯度的氟化钙产品。
1.一种由氟化钙污泥回收制备氟化钙的方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种由氟化钙污泥回收制备氟化钙的方法,其特征在于,所述步骤1中,硫酸溶液的物质的量的浓度为3-6mol/l。
3.根据权利要求1所述的一种由氟化钙污泥回收制备氟化钙的方法,其特征在于,所述步骤2中,破碎完毕后,将粉体a进行过筛,筛网的目数为200-300目。
4.根据权利要求1所述的一种由氟化钙污泥回收制备氟化钙的方法,其特征在于,所述步骤3,搅拌过程中,升温至80℃以上,趁热过滤。
5.根据权利要求1-4任一所述的一种由氟化钙污泥回收制备氟化钙的方法,其特征在于,所述步骤4中,所述调整剂为羧甲基纤维素与氯化钙的混合物,所述羧甲基纤维素与氯化钙质量比为(2-3):1。
6.根据权利要求5所述的一种由氟化钙污泥回收制备氟化钙的方法,其特征在于,所述步骤4中,所述抑制剂由碳酸钠、六偏磷酸钠和水玻璃组成,所述碳酸钠、六偏磷酸钠和水玻璃的质量比为1:(2-3):(3-5)。
7.根据权利要求6所述的一种由氟化钙污泥回收制备氟化钙的方法,其特征在于,所述步骤4中,所述捕收剂为十六烷基苯磺酸钠、异辛烷和油酸的混合物,所述羧十六烷基苯磺酸钠、异辛烷和油酸的质量比为1:(1-2):(0.3-1)。
8.根据权利要求7所述的一种由氟化钙污泥回收制备氟化钙的方法,其特征在于,所述步骤4中,将滤饼b投入浮选机之前,进行冻干处理。