Способ очистки сточных вод от фтора Советский патент 1992 года по МПК C02F1/58 C02F1/58 C02F101/14 C02F103/34 

Изобретение относится к технологии очистки фторсодержащих сточных вод и может быть использовано в стекольной промышленности для очистки сточных вод. полученных в процессе химической полировки хрустальной посуды.

Цель изобретения - обеспечение возможности выделения фтора в виде товарного продукта.

Предложенный способ осуществляют следующим образом.

В процессе химической полировки хрустальной посуды используют раствор, содержащий смесь серной и плавиковой кислот. В кислотных растворах фтор находится в виде HF (фтороводородной кислоты) и HaSiFe (кремнефтористоводородной кислоты), которые переходят о сточные воды.

Исходные сточные воды после очистки от механических примесей имеют концентрацию фтора 980 мг/л и .

П р и м е р. В лабораторную стеклянную с мешалкой колонку заливают 500 мл сточных вод. подают метасиликат натрия и перемешивают при температуре 50-60°С. Фтористый водород и кремнефтористоводородная кислота реагирует с метасиликатом натрия по уравнениям:

2HF+ Na2Si03+ Н20 2NaF+Si02-2H20; H2-SiF6+ 2Na2-Si03+ Н20 6NaF+4Si02-2H20

Полученную пульпу подают на фильтрацию в вакуум-фильтре. Степень извлечения фтора в фильтрат в виде NaF составляет 90,0%. Нагретый до 50-60°Сфильтрат-раствор NaF подают на кристаллизацию во вторую стеклянную колонку с мешалкой, куда добавляют кристаллический девятиводный метасиликат натрия Na2Si039H20 и перемешивают с охлаждением раствора до комнатной температуры 18-22°С. В этих условиях, одновременно с растворением Na2Si039H20 из раствора в осадок выпадает NaF. Пульпу фильтруют на вакуум-фильтре. Степень извлечения фтора в виде NaF Q осадок составляет 70,0-79,2%, а влажность до 30%. Осадок промывают и напраоляют на сушку, после чего, как готовый продукт с содержанием 97-98 % NaF, направляют на хранение.

Конкретные примеры предложенного способа и контрольные примеры по обоснованию заявляемых пределов значений технологических параметров приведены е табл. 1.

Преимущество предложенного способа по сравнению с известными приведено в гябл. 2.

Установление соотношения Na2SI03:HF 20:1, например 10; 1 и соотношения a2Si03-9H20:NaF 9:1, например7:1 (см. контрольный пример 1) нецелесообразно, т. к, это приводит к снижению степени извлечения фтора в осадок,

Установлен ие соотношения Na2Si03:HF 40:1, например 50:1 и соотношения Na2Si03-9H20:NaF 12:1, например 15:1 (см. контрольный пример 2) нецелесообразно, т. к. это приводит к лишним расходам Na2Si03 и Na2Si039H20 без увеличения степени извлечения по сравнению с примером 3 предложенного способа.

Установление температуры перемешивания КазЗЮз со сточной водой 50С, например 45°С (см. контрольный пример 3) нецелесообразно, т.к. это приводит к снижению степени извлечения фтора.

Установление температуры перемешивания Ма2510з9Н20 с раствором NaF 18°С, например 15°С, нецелесообразно, т. к, это приводит к лишним энергетическим затратам без увеличения степени извлечения фтора в осадок.

Установление температуры перемешивания N325103 со сточной водой

60°С, например, 65°С (см. контрольный пример 4) и температуры перемешивания Na2Si039H20 раствором например 30°С (см. контрольный пример 6) нецелесообразно, т. к, это приводит к лишним

энергетическим затратам и снижению степени извлечения фтора.

Очистка фторсодержащих кислотных стоков по предложенному способу обеспечивает утилизацию 102 т фтора в год и возврат в оборотную систему водоснабжения 145 тыс.м сточных вод в год.

Формула изобретения Способ очистки сточных вод от фтора,

включающий обработку их силикатом щелочного металла и отделение выпавшего осадка от жидкой фазы, отличающийс я тем, что, с целью обеспечения возможности выделения фтора в виде товарного продукта, 13 качестве силиката щелочного металла используют метасиликат натрия и обработку ведут в две стадии с промежуточной фильтрацией полученной суспензии, причем nepByto стадию осуществляют при

50-60°С и массовом соотношении метасиликата к coeдиf eниям фтора с исходной воде 20-40:1, а на второй стадии обработку проводят кристаллическим депятиводным метасиликатом натрия при 18-22°С и массовом соотношении к фториду натрия, содержащемуся 0 растворе, равном 9-15:1, с поспедуюа1им отделением образующегося осадка фторида натрия.

Исходная сточная вода

Количество очищае«-юй сточной .еоды,мл

Концентрация фтор19 о исследуемом растворе

500

500

500 500

500 500

Таблица

Использование: в стекольной промышленности в процессе химической полировки хрустальной посуды. Способ осуществляютследующим образом в очищаемую воду при 50-60°С вводят метасиликат натрия в массовом соотношении к соединениям фтора 20-40:1 соответственно. Полученную при этом пульпу подвергают фильтрации и фильтрат, содержащий NaF, направляют на вторую стадию обработки кристалли- 1;еским девятиводным метасиликатом натрия пр,и 18-22°С и массовом соотношении Na2Sl63-9H20:NaF=9-15:1. При этих условиях одновременно с растворением Na2Si03'9H20 фторид натрия выпадает в осадок. 2 табл.

Анионита и Не используется Известный силикатов Подготовка Остается с пнионита анионитом