Способ очистки сточных вод производства фтористых солей от фтора Советский патент 1980 года по МПК C02F1/58 C02F1/58 C02F101/14 C02F103/34 

(54) СПОСОБ ОЧ ИСТКИ СТОЧШХ ЮД ПРОИЗВОДСТВА ФТОРИСТЫХ СОЛЕЙ

Изобретение относится к области очистки сточных вод от фтора и может быть использовано при обработке сточных вод производства фтористого алюминия и криолита.5

Фтор в сточных водах находится обычно в виде фтористоводородной, кремнефтористоводородной кислот и их солей. Известен способ обезвреживания сточных вод, содержащих эти 10 соединения, обработкой их молотым известняком или известковым молоком 1.

Однако обработка сточных вод производства фтористых солей, в част- (5 ности фтористого алюминия и криолита гидроокисью кальция, добавляемой в количестве 25-300% от теоретически необходимого относительно фтора (в пересчете на 100% по СаО активно- 20 му), не обеспечивает снижения содержания последнего в растворе менее 200-300 мг/л.

Известен Способ удаления фтора из сточных вод, содержащих фтористово- 25 дородную кислоту и компоненты типа щелочных металлов, в котором в обрабатываемую воду добавляют гидрат окиси кальция. В результате основная часть фторсодержащих компонентов вы- 30 от ФТОРА

падает в осадок в виде | фгорида кальция. Избыток гидрата окиси кальция нейтрализуют добавкой соляной кислоты с образованием СаС, реагирующего с остатками фтористых соединений с осаждением фторида кальция. Этот способ оправдывает себя при обработке сточных вод, содержащих фтористоводородную кислоту и фториды щелочных металлов 2.

Однако наличие в сточных водах производства фтористого алюминия и криолита соединений алюминия усложняет процесс очистки от фтора, и описанный способ не снижает его содержания менее 200 мг/л.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является способ очист; ки сточных вод производства фтористых солей от фтора, включающий обработку гидроокисью кальция и неорганической кислотой. Гидроокись кальция вводят в количестве 1,1-2,0 (в пересчете на 100% СаО активный) от теоретически необходимого относитель но I фторсодержащих компонентов, до ,0-10,0. В результате основная часть зтих компонентов выпадает ri виде осадка фторида кальция, удаляемого отстаиванием. Избыток Са(ОН)|, нейтрализуют азотной кислотой с образованием Ca(NO-j,)-t,, реагирующего с остатками фтористых соединений с осаждением мелкодисперсного фторида кальция, который удаляют из сточных вод фильтрацией 3.

Однако этот способ не обеспечивает достаточной степени очистки сточных вод производства фтористого алюминия и криолита от фтора, так как в щелочной среде фрот образует с алюминием хорошо растворимые комплексные соединения. Останочное содержание- фтора в осветленной воде около 200 мг/л. .

Цель изобретения - повышение степени очистки сточных вод производства фтористых солей от фтора.

Поставленная цель достигается тем что сточные воды обрабатывгиот гидроокисью кальция до рН-6,0-7,О, в качестве неорганической кислоты используют кремнефтористоводородную, и дополнительно обрабатывают полученный раствор гидроокисью кальция.

Целесообразно в качестве раствора содержащего кремнефтористоводородную кислоту, использовать сточные воды производства экстракционной фосфорной кислоты, в количестве (2-15):1 по отношению к исходной воде.

Выбор интервала ,0-7,0 обусловлен тем, что в нейтральной среде влияние аглфотерных свойств алюминия на процессы, протекающие при нейтрсшизации сточных вод фтористого алюминия и криолита, сводится к минимуму. В кислой среде (,0) содержание фтора в сточной воде после обработки гидроокисью кальция велико мг/л), В щелочной среде (pH;;f7,0) алюминий образует с находящимися в растворе ионаи м фтора хорошо растворимые комплексные соединения, неразрушаемые обычной обработкой гидроокисью кальция.

Так как сточные воды производства экстракционной фосфорной кислоты представляют собой 0,5-2,0%-ные растворы креглнефтористоводородной кислоты, то при соотнесении меньшем, чем 2:1, ее не хватает для разрушения комплексных соединений фтора с натрием и алюминием.

Разбавление выше верхнего предела (15:1) не влияет на остаточное содержание фтора в растворе после отработки гидроокисью кальция и поэтому нецелесообразно.

Предложенный способ осуществляют следующим образом.

Сточные воды, например производства фтористого сшюминия и криолита обрабатывают гидроокисью кальция в ксхпичестве 0,1-0,75 от стехиометрии -по отношению к фтору в растворе, до ,0-7,0. В результате основная

часть компонентов выпадает в осадок в виде .фторида кальция и гидроокиси юминия. Оставшаяся часть фтора, которая находится в растворе в виде комплексных соединений с натрием и алюминием, извлекается при введении кремнефтористоводородноП кислоты с последующей нейтрализацией смеси гидроокисью кальция до рН 7,5-12,5. В качестве кремнефтористоводородной кислоты используют

сточную воду производства экстракционной фосфорной кислоты, которую добавляют в количестве (2-15):1 по отношению к исходной воде. Остаточное содержанием фтора составляет 5 .25-60 мг/л.

Пример 1. 4л сточной воды производства фтористого алюминия и криолита, содержащей 20268 мг/л фтора, 5050 кг/л алюминия, 20000 мг/л 0 взвешенных веществ и имеющей ,5, обрабатывают при перемешивании в течение 30 мин 200 мл гидроокиси кальция, что составляет 0,1 теоретически необходимого относительно фтора в 5 СТОЧНОЙ воде (в пересчете- по СаО акт.) рН нейтрализованной суспензии 6,5. Содержание фтора в растворе после отделения осадка 480,9 мг/л.

К 1 л нейтрализованной воды добавм ляют 3 л сточной воды производства экстракционной фосфорной кислоты, содержащей 628 мг/л фтора и имеющей ,6,

Полученную смесь (3:1) нейтрали. зуют 750 мл гидроокиси кальция при перемещивании в течение 30 мин до ,5. Остаточное содержание фтора в растворе после отделения осадка 43,5 мг/л.

0Пример2.4л сточной воды

производства фтористого алюминия и криолита, содержащей 1617 мг/л фтора, 3350 мг/л алюминия и 16200 мг/л взвешенных веществ, имеющей рН 3,6,

5 обрабатывают при перемешивании в течение 30 мин 50 мл гидроокиси кальция, что составляет 0,75 теоретически необходимого относительно фтора (в пересчете по СаО акт,), рН нейтQ рализованной суспензии 7,0, Содержание фтора в растворе после отделения осадка 314,7 мг/л.

К 1 л нейтрализованной воды добавляют 2,5 л сточной воды производ, ства экстракционной фосфорной кислоты, содержащей 3791 мг/л фтора и имеющей ,71.

Полученную смесь (2,5:1) нейтрализуют 350 мл гидроокиси кгшьция при перемешивании в течение 30 мин до

0 ,0. Остаточное содержание фтора в растворе после отделения осадка 38,0 мг/л.

Примерз. 4л сточной воды производства фтористого алюминия и

5 криолита, содержащей 5233 мг/л фтора.

2500 мг/л алюминия и 13800 мг/л взвешенны.ч веществ, имеющей ,55 обрабатывают при перемешивании в течение 30 мин 75 мл гидроокиси кальция, что (Ьставляет 0,34 теоретически необходимого относительно фтора (в пересчете по СаО акт.), рН нейтрализованной суспензии 6,0. Содержание фтора в растворе после отделения осадка 462,0 мг/л.

К 1 л нейтрализованной воды добавляют 3,0 л сточной воды производства экстракционной фосфорной кислоты, содержащей 2704 мг/л фтора и имеющей ,63,

Полученную смесь (3:1) нейтрализуют 300 мл гидроокиси кальция при перемешивании в течение 30 мин до рН 12,5, остаточное содержание фтора в растворепосле отделения осадка 30,2 мг/л.

Пример4.4 л сточной воды производства фтористого алюминия и криолита, содержащей 4880 мг/л фтора, 2440 мг/л алюминия, 1700D мг/л взвешенных веществ и имеЕОщей ,45, обрабатывают 135 мл гидроокиси кальция до рН 6., 6. Содержание фтора в растворе после отделения осадка 435,2 мг/л.

К 1 л нейтрализованной воды добавляют 15 л сточной воды производства экстракционной фосфорной кислоты, содержащей 4062 мг/л фтора и имеющей ,59.

Полученную смесь (15:1) нейтрализуют 1000 мл. гидроокиси кальция до ,7 при перемешивании в течение 30 .мин. Остаточное содержание фтора в растворе после отделения осадка 25,2 мг/л.

Пример 5. 4л сточной воды производства фтористого алюминия и криолита, содержащей 5480 мг/л фтора, 2900 мг/л алюминия, 16000 мг/л взвешенных веществ и имеющей ,2, обрабатывают при перемешивании в те-. чение 30 мин 135 мл гидроокиси кальция до ,О. Содержание фтора в растворе после отделения осадка 455,6 мг/л.

К 1 л нейтрализованной воды добавляют 7 л сточной воды производства экстракционной фосфорной кислоты.

содержащей 2810 мг/л фтора и имеющей ,2.

Полученную смесь (7:1) нейтрализуют 1210 мл гидроокиси кальция до ,5 при перемешивании в течение 30 мин. Остаточное содержание фтора в растворе после отделения осадка 29,4 мг/л.

Предложенный способ дает возможность повысить степень очистки сточных вод производства фтористого алю0миния и криолита от фтора в 3-8 раз по сравнению с известным, что позволяет использовать их повторно в производстве.

15

Форг«1ула изобретения

1.Способ очистки сточных вод производства фтористых солей от фтора,

0 включающий обработку гидроокисью кальция и неорганической кислотой, отличающийся тем, что, с целью повьлиения степени очистки, сточные воды обрабатыв-ают гидроокисью кальция до рН 6,0-7,0, в качестве

5 неорганической кислоты используют кремнефтористоводородную, и дополнительно обрабатывают полученный раствор гидроокисью кальция,

2.Способ по П.1, отличаю0щийся тем, что в качестве раствора, содержащего кремнефтористоводородную кислоту, используют сточную воду производства экстракционной фосфорной кислоты.

5

3.Способ попп.1и2, отличающийся тем, что сточные воды производства экстракционной фосфорной кислоты вводят в количестве (2-1Ь):1 по отношению к обрабатыва0емой сточной воде.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Проскуряков В.А., Имидт Л.И. Очистка сточных вод в химической

5 промышленности, М., Химия, 1977, с.130-133, 137-138.

2.Патент Японии W 51-29353,. кл. 91 С 91 (С 01 С 5/02), 25.08.76.

3.Патент Японии 51-29584,

0 кл. 91 С 91 (С 02 С 5/02), 26.08.76.