СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ ФТОРА Российский патент 1995 года по МПК C02F1/28 

Изобретение относится к очистке сточных вод от вредных примесей (конкретно от фтора).

Известен способ очистки сточных вод от фтора путем обработки их известковым молоком до рН 8-11 и доочистки адсорбентом с последующим разделением твердой и жидкой фаз. В качестве адсорбента используют водорастворимые фториды титана в количестве 20-100 мг/л в пересчете на ТiO₂ [1]
Недостаток способа в его сложности, так как очистка проводится в две стадии: обработка известковым молоком, затем доочистка адсорбентом.

Известен также способ очистки от фтора, предусматривающий обработку воды известковым молоком и образованием пульпы. Сорбцию фтор-иона осуществляют пропусканием пульпы через пористый слой анионита в смешанной OH^- SiO₂^- форме; очищенные стоки нейтрализуют [2]
Недостатком способа является использование в качестве сорбента дорогостоящего и дефицитного анионита. Для возможного его повторного использования необходимо наличие специального технологического контура (для извлечения фтор-иона из анионита). Все это делает промышленное применение способа малоэффективным.

Наиболее близким к предлагаемому является способ очистки сточных вод от фосфатов и фторидов с введением в качестве реагента смеси известкового молока и магнетита при их массовом соотношении (4-2):1 с последующим перемешиванием, отстаиванием и отделением осветленного слоя [3] Этот способ по технологии более прост, чем известные способы, поскольку включает только одну операцию непосредственно для сорбции фтор-иона введение реагента.

Недостаток способа в том, что в качестве реагента используют двухкомпонентную смесь (известковое молоко и магнетит в определенной пропорции), что усложняет технологию очистки.

Технический результат изобретения упрощение технологии очистки.

Указанный недостаток позволяет устранить предлагаемый способ очистки сточных вод от фтора, сущность которого заключается в следующем. В подлежащие очистке сточные воды вводят адсорбент с последующим перемешиванием и разделением жидкой и твердой фаз, при этом в качестве адсорбента используют белый шлам, образующийся при автоклавном удалении кремния из алюминатных растворов глиноземного производства, и предварительно нейтрализованный. В качестве элемента, сорбирующего фтор, в белом шламе "выступает" алюмосиликат натрия в форме нозеана или содалита. Белый шлам вводят в количестве, в 10-12 раз превышающем содержание фтористого натрия в очищаемых сточных водах.

Вначале готовят адсорбент. Белый шлам после автоклавного обескремнивания и фильтраций алюминатного раствора нейтрализуют соляной или серной кислотой, отфильтровывают.

П р и м е р 1. К 300 мл промстоков с содержанием NaF=5,7 г/л добавили 7,5 г сухого осадка белого шлама и перемешивали в течение 2 ч при t=40^оС, отфильтровали. Остаточное содержание NaF в растворе составило 3,2 г/л. Расчет показывает, что белый шлам сорбировал на себя (5,7-3,2) х0,3=0,75 г NaF или (0,75 ^. 100)/7,5= 10% от своей массы, т.е. на 1 г NaF необходимо 10 г белого шлама.

П р и м е р 2. К 300 мл промстоков с содержанием NaF=5,7 г/л добавили 15 г сухого осадка белого шлама, перемешивали в течение 2 ч при t=20^oC, отфильтровали. Остаточное содержание NaF в растворе 1,3 г/л. Белый шлам сорбировал: (5,7-1,3)х х0,3=1,32 г NaF или (1,32 ^. 100)/15=8,8% от своей массы, т. е. на 1 г NaF необходимо 11,4 г белого шлама.

П р и м е р 3. К 300 мл промстоков с содержанием NaF=5,7 г/л добавили 20,0 г сухого белого шлама, перемешивали в течение 2 ч при t=20^оС, отфильтровали. Остаточное содержание NaF в растворе 0,0 г/л. Белый шлам сорбировал на себя (5,7-0,0) ˙0,3=1,71 г NaF или (1,71˙ 100)/20=8,55% от своей массы, т.е. на 1 г NaF необходимо 11,7 белого шлама.

Из вышеприведенных примеров видно, что очистка сточных вод от фтора производится эффективно, если адсорбент вводят в количестве, превышающем в 10-12 раз количество фтористого натрия, содержащегося в сточных водах, т.е. в массовом соотношении (10-12):1.

Таким образом, использование в способе очистки сточных вод от фтора белого шлама глиноземного производства, предварительно нейтрализованного минеральной кислотой, в качестве сорбирующего фтор реагента имеет следующие преимущества:
упрощение технологии очистки, обусловленное исключением приготовления двухкомпонентного реагента в виде смеси известкового молока и магнетита;
удешевление очистки, обусловленное дешевизной и доступностью белого шлама как побочного продукта глиноземного производства;
возможное использование отработанного белого шлама в глиноземном производстве как оборотного продукта.

Изобретение может быть использовано для очистки сточных вод, загрязненных фтором, в частности, в электролизном производстве алюминия. Способ заключается во введении в подлежащие очистке сточные воды адсорбента - предварительно нейтрализованного белого шлама, получаемого при автоклавном удалении кремния из алюминатных растворов глиноземного производства, с последующим перемешиванием и разделением жидкой и твердой фаз (например, путем фильтрования или отстаивания). Адсорбент вводят в массовом соотношении (10 - 12) : 1 к количеству фторида натрия, содержащегося в сточных водах. Способ обеспечивает высокую степень очистки и упрощение технологии осуществления способа. 1 з.п. ф-лы.

1. СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ ФТОРА путем введения адсорбента с последующим перемешиванием и разделением жидкой и твердой фаз, отличающийся тем, что в качестве адсорбента используют предварительно нейтрализованный белый шлам, образующийся при автоклавном удалении кремния из алюминатных растворов глиноземного производства. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что адсорбент вводят в массовом соотношении 10 12 1 к количеству фторида натрия, содержащегося в сточных водах.