公布日：2022.09.20
申請日：2022.07.15
分類號：C01F11/22(2006.01)I
摘要
本申請涉及環(huán)境工程固廢資源化回收利用領(lǐng)域，提供一種從含氟污泥中提取氟化鈣的方法，采用鍋爐燃燒煙氣、KOH廢液和含氟污泥作為原料，通過煙氣通入、硫酸鈣轉(zhuǎn)化、并進行酸洗、堿洗除硅等步驟，分步處理提取氟化鈣，既解決了廢棄物處置的問題，又提供了有利用價值的的氟化鈣產(chǎn)品，工藝簡單，成本低，具有較好的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。通過本發(fā)明方法，能夠低成本地從含氟污泥提取氟化鈣，所得氟化鈣產(chǎn)品純度和雜質(zhì)均達到企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
權(quán)利要求書
1.一種從含氟污泥中提取氟化鈣的方法，其特征在于，包括以下步驟：(1)堿液中和：向KOH廢液中鼓入鍋爐燃燒氣，將KOH廢液中的KOH轉(zhuǎn)化為碳酸鉀，形成碳酸鉀溶液；(2)硫酸鈣轉(zhuǎn)化：將含氟污泥加入步驟(1)中所得碳酸鉀溶液，使含氟污泥中的硫酸鈣轉(zhuǎn)化為碳酸鈣，形成處理后泥料；(3)鹽酸酸化：將步驟(2)所得的處理后泥料用工業(yè)鹽酸溶液酸洗，去除泥料中的碳酸鈣，形成除鈣后泥料；(4)燒堿堿化：將步驟(3)所得的除鈣后泥料用工業(yè)氫氧化鈉溶液進行堿洗，去除泥料中的二氧化硅，得到除硅后泥料；(5)將步驟(4)所得的除硅后泥料進行水洗，經(jīng)干燥、粉磨即得氟化鈣。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(1)中，所述鍋爐燃燒氣中，二氧化碳的體積分數(shù)為70～100％，KOH廢液中KOH的質(zhì)量分數(shù)為20～40％，反應(yīng)至溶液體系pH為7～8，形成碳酸鉀溶液進入下一步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(2)中，所述碳酸鉀溶液的質(zhì)量分數(shù)為20～40％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(2)中，含氟污泥與碳酸鉀溶液于40～70℃下攪拌反應(yīng)4～6小時后，對反應(yīng)后的污泥進行壓濾，所得泥餅水洗至中性后，形成處理后泥料，進入下一步驟。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(3)中，所述工業(yè)鹽酸溶液的質(zhì)量分數(shù)為5～15％。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，步驟(3)中，所述工業(yè)鹽酸溶液用量為將步驟(2)獲得的處理后泥料中碳酸鈣全部去除所需理論用量的2～3倍，于40～70℃下攪拌反應(yīng)3～5小時后對泥漿進行壓濾，將所得泥餅水洗至中性后，形成除鈣后泥料，進入下一步驟。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(4)中，所述工業(yè)氫氧化鈉溶液的質(zhì)量分數(shù)為10～20％。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，步驟(4)中，所述工業(yè)氫氧化鈉溶液用量為將步驟(3)獲得的除鈣后泥料中的二氧化硅全部去除所需理論用量的1～2倍，于40～70℃下攪拌反應(yīng)4～6小時后對泥漿進行壓濾，將所得泥餅水洗至中性后，得到除硅后泥料，進入下一步驟。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(5)中，所述干燥采用通風(fēng)干燥機，粉磨采用球磨機磨成細粉即得氟化鈣。
發(fā)明內(nèi)容
本申請針對現(xiàn)有技術(shù)中的含氟污泥提取氟化鈣方法的不足，例如成本高、操作風(fēng)險大、生產(chǎn)過程容易帶來二次污染等問題，結(jié)合對煙氣的凈化需要，提出一種低成本地從含氟污泥中提取氟化鈣的方法，以解決氟資源浪費和氟化鈣污泥對環(huán)境的污染問題，有效實現(xiàn)氟化鈣污泥的資源化。
本申請?zhí)峁┑膹暮勰嘀刑崛》}的方法，包括以下步驟：
(1)堿液中和：向KOH廢液中鼓入鍋爐燃燒氣，將KOH廢液中的KOH轉(zhuǎn)化為碳酸鉀，形成碳酸鉀溶液；
(2)硫酸鈣轉(zhuǎn)化：將含氟污泥加入步驟(1)中所得的碳酸鉀溶液，使含氟污泥中的硫酸鈣轉(zhuǎn)化為碳酸鈣，形成處理后泥料；
(3)鹽酸酸化：將步驟(2)所得的處理后泥料用工業(yè)鹽酸溶液酸洗，去除泥料中的碳酸鈣，形成除鈣后泥料；
(4)燒堿堿化：將步驟(3)所得的除鈣后泥料用工業(yè)氫氧化鈉溶液進行堿洗，去除泥料中的二氧化硅，得到除硅后泥料；
(5)將步驟(4)所得的除硅后泥料進行水洗，經(jīng)干燥、粉磨即得氟化鈣。
可選的，步驟(1)中，所述鍋爐燃燒氣中，二氧化碳的體積分數(shù)為70～100％，KOH廢液中KOH的質(zhì)量分數(shù)為20～40％，反應(yīng)至溶液體系pH為7～8，形成碳酸鉀溶液進入下一步驟。
可選的，步驟(2)中，所述碳酸鉀溶液的質(zhì)量分數(shù)為20～40％。
可選的，步驟(2)中，含氟污泥與碳酸鉀溶液于40～70℃下攪拌反應(yīng)4～6小時后，對反應(yīng)后的污泥進行壓濾，所得泥餅水洗至中性后，形成處理后泥料，進入下一步驟。
可選的，步驟(3)中，所述工業(yè)鹽酸溶液的質(zhì)量分數(shù)為5～15％。
可選的，步驟(3)中，所述工業(yè)鹽酸溶液用量為將步驟(2)獲得的處理后泥料中碳酸鈣全部去除所需理論用量的2～3倍，于40～70℃下攪拌反應(yīng)3～5小時后對泥漿進行壓濾，將所得泥餅水洗至中性后，形成除鈣后泥料，進入下一步驟。
可選的，步驟(4)中，所述工業(yè)氫氧化鈉溶液的質(zhì)量分數(shù)為10～20％。
可選的，步驟(4)中，所述工業(yè)氫氧化鈉溶液用量為將步驟(3)獲得的除鈣后泥料中的二氧化硅全部去除所需理論用量的1～2倍，于40～70℃下攪拌反應(yīng)4～6小時后對泥漿進行壓濾，將所得泥餅水洗至中性后，得到除硅后泥料，進入下一步驟。
可選的，步驟(5)中，所述干燥采用通風(fēng)干燥機，粉磨采用球磨機磨成細粉即得氟化鈣。
本申請的從含氟污泥中提取氟化鈣的方法，采用鍋爐燃燒煙氣、KOH廢液和含氟污泥作為原料，通過分步處理提取氟化鈣，既能夠充分利用鍋爐燃燒煙氣的熱效應(yīng)并吸收煙氣中的二氧化碳，實現(xiàn)廢液與煙氣的協(xié)同凈化，使煙氣減污降碳，同時解決了污泥廢棄物處置的問題，又提供了有利用價值的氟化鈣產(chǎn)品。本方法工藝簡單，成本低，具有較好的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。通過本申請的方法，能夠低成本地從含氟污泥中提取氟化鈣，所得氟化鈣產(chǎn)品純度和雜質(zhì)情況均達到可有效應(yīng)用的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
（發(fā)明人：董光輝;陸繼來;左武;宋濤;涂勇;馬貴林;崔靈豐;武倩）
