Способ очистки сточных вод производства фтористых солей от фтора

Способ очистки сточных вод производства фтористых солей от фтора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВМДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

789413 (61) Дополнительное н авт. свид-ву— (22) Заявлено 09.1178 (21) 2682427/29-26 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет

Опубликовано 2 3.12.80. Бюллетень ¹ 4 7

Дата опубликования описания 2 3.12.80 (5!)М. Кл.3

С 02 F 1/58

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК е28 344 (088.8) t .ñ-— Л. В. Ракчеева, Л.Г. Афанасьева, Г.Е. Бабушкин а, Е.М. Павлов;ту-=-=- -.

В.И,Шрамбан, И.Л.Фаерман и В.Н.филин (72) Авторы изобретения б ! (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧННХ ВОД

ПРОИЗВОДСТВА ФТОРИСТЫХ СОЛЕЙ

ОТ ФТОРА

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

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 MQJIoком (1), Однако обработка сточных вод производства фтористых солей, в частности фтористого алюминия и криолита гидроокисью кальция, добавляемой в количестве 25-300 % от теоретически необходимого относительно фтора (в пересчете на 100% по СаО активно- 2О му), не обеспечивает снижения содержания последнего в растворе менее

200-300 Mr/ë.

Известен способ удаления фтора иэ 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

2 падает в осадок в виде фТорида кальция. Избыток гидрата окиси кальция нейтрализуют добавкой соляной кислоты с образованием СаС1>, 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 o0pa" ботку гидроокисью кальция и неорганической кислотой, Гндроокись кальция вводят в количестве 1, 1-2,0 (в пересчете на 100% СаО активный) от теоретически необходимого относитель. но фторсодержащих компонентов, до рН=9,0-10,0. В результате основная часть этих компонентов выпадает в вице осадка фторида кальция, удаляе789413 мого отстаиванием. избыток Са(ОН) нейтрализуют азотной кислотой с образованием Са(ИО )„... реагирующего с остатками фтористых соединений с бсаждением мелкодисперсного фторида кальция, который удаляют иэ 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 сте пени очистки сточных вод производства фтористых солей от фтора, Поставленная целЬ достигается тем, что сточные воды обрабатывают гидроокисью кальция до рН 6,0-7,0, 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 рН=6,0-7,0 обусловлен тем, что в нейтральной среде влияние амфотерных свойств алюминия на процессы, протекающие при нейтрализации сточных вод фтористого алюминия и криолита, сводится к минимуму. В кислой среде (раб,0) содержание фтора в сточной воде после обработки гидроокисью кальция велико ($500 мг/л). В щелочной среде (рН f О) алюминий образует с находящимися в растворе ионами 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 кремнефтористоводородной кислоты, то при соотношении 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 алюминия и криолита, обрабатывают гидроокисью кальция в количестве О, 1-0,75 от стехиометрии, .по отношению к фтору в растворе, до рН=6,0-7,0. В результате основная часть компонентов выпадает в осадок в виде .фторида кальция и гидроокиси алюминия. Оставшаяся часть фтора, которая находится в оастворе в виде комплексных соединений с натрием и алюминием, извлекается при введении кремнефтористоводородной кислоты с последующей нейтрализацией смеси гидроокисью кальция до рН=

7,5 — 12,5. B качестве кремнефторис © товодородной кислоты используют сточную воду производства экстракционной фосфорной кислоты, которую добавляют в количестве (2-15): 1 по отношению к исходной воде. Остаточное содержанием фтора составляет

25-60 Mr/ë.

Пример 1. 4 л сточной воды производства фтористого алюминия и криолита, содержащей 20268 мг/л фто ра, 5050 кг/л алюминия, 20000 мг/л

20 взвешенных веществ и имеющей рН=2,5, обрабатывают при перемешивании в течение 30 мин 200 мл гидроокиси кальция, что составляет 0,1 теоретически необходимого относительно фтора в д 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 добав® ляют 3 л сточной воды производства экстракционной фосфорной кислоты, содержащей 628 мг/л фтора и имеющей рН=1,6, Полученную смесь (3:1) нейтрализуют 750 мп гидроокиси кальция при перемешивании в течение 30 мин до рН=7,5. Остаточное содержание фтора в растворе после отделения осадка

43,5 мг/л.

40 При мер 2. 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, 4 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 нейтрализованной суспенэии 7,0. Содержание фтора в растворе после отделения осадка 314,7 мг/л.

K 1 л нейтрализованной воды добавляют 2,5 л сточной воды производства экстракционной фосфорной кислоты, содержащей 3791 мг/л фтора и имеющей рН=1, 71.

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

60 рН=8, О, Остаточное содержание фтора в растворе после отделения осадка

38,0 мг/л.

Пример 3. 4л сточной воды производства фтористого алюминия и б5 криолита, содержащей 5233 мг/л фтора, 7894 13

Формула изобретения

Составитель Е.Верхутова

Редактор В.Жиленко Техред Т.Маточка Корректор М,Демчик

Заказ 8962/20 Тираж 1020 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москна, Ж-35, РаУшскаЯ наб,, д.4/5

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул. Проектная, 4

2500 мг/л алюминия и 13800 мг/л вэнешенных веществ, имеющей pH=2,55 о6рабатывают при перемешивании в течение

) 0 мин 75 мл гидроокиси кальция, что составляет О, 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 рН=1, 63, Полученную смесь (3: 1) нейтрализуют 300 мл гидроокиси к ал ьци я при перемешивании в течение 30 мин до pH=

12, 5, остаточное содержание фтора в растворе после отделения осадка

30,2 мг/л.

Пример 4. 4 л сточной во- 2Р ды производства фтористого алюминия и криолита, содержащей 4880 мг/л фтора, 2440 мг/л алюминия, 17000 мг/л взвешенных веществ и именхцей pH=2,45, обрабатывают 135 мл гидроокиси кальция до рН=

6.,6. Содержание фтора н 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 име. ющей рН=1,59, Полученную смесь (15: 1) нейтрализуют 1000 мл гидроокиси кальция до рН=11, 7 при перемешиванич в течение

30 .мин. Остаточное содержание фтора в растворе после отделения осадка

25,2 мг/л.

Пример 5. 4 л сточной воды производства фтористого алюминия и 40 криолита, содержащей 5480 мг/л фтора, 2900 мг/л алюминия, 16000 мг/л взвешенных веществ и имеющей рН=2,2, обрабатывают при перемешизании в течение 30 мин 135 мл гидроокиси каль- 45 ция до РН=6,0. 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 рН=2, 2.

Полученную смесь (7: 1) нейтрализуют 1210 мл гидроокиси кальция до

pH=12, 5 при перемешивании в течение

30 мин. Остаточное содержание фтора в растворе после отделения осадка

29,4 мг/л, Предложенный способ дает воэможность повысить степень очистки сточных вод производства фтористого алюминия и криолита от фтора в 3-8 раз по сравнению с известным, что позволяет испольэовать их повторно в производстве, 1. Способ очистки сточных вод производства фтористых солей от фтора, включающий обр а бот ку гидрооки сью кальция и неорганической кислотой, oтл ич ающий с я тем, что, с целью повышения степени очистки, сточные воды обрабатывают гидроокисью кальция до рН 6,0-7,0, н качестве неорганической кислоты используют кремнефтористоводородную, и дополнительно обрабатывают полученный раствор гидроокисью кальция.

2. Способ по п.1, о т л и ч а ю шийся тем, что в качестве раствора, содержащего кремнефтористоводородную кислоту, используют сточную воду производства экстракционной фосфорной кислоты.

3. Способ по пп.1 и 2, о т л и ч а ю шийся тем, что сточные воды производстна экстракционной фосфорной кислоты вводят в количестве (2-15):1 по отношению к обрабатываемой сточной воде.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Проскуряков В.А,, ")мидт Л.И.

Очистка сточных вод в химической промышленности, N. Химия, 1977, с,130-133, 137-138.

2. Патент Японии Р 51-29353, кл. 91 С 91 (С 03. С 5/02), 25 ° 08.76.

3. Патент Японии Р 51-29584, кл. 91 С 91 (С 02 С 5/02), 26.08.76.