公布日：2023.09.15
申請日：2023.07.07
分類號：B01J19/00(2006.01)I;C01F7/54(2006.01)I
摘要
本發明公開一種含氟廢水資源化利用生產制備冰晶石工藝與裝置，涉及資源回收領域，其中，步驟一：配置堿性混合液；步驟二：高酸性含氟有機廢水PH=進入污水調節池，用泵B將吸收液打入冰晶石反應器A；本發明工藝最大限度的使得含氟廢水中的氟化氫得到資源化應用，低濃度氫氟酸的綜合利用一直是氟化工行業較難的技術問題，一般濃度低于5％的氫氟酸，一般都是將其作為污水處理掉，以氟化鈣沉淀的形式消除水中的氟成分，使之達標排放。本工藝要求氫氟酸濃度要大于0.4％，除去在水中的溶解部分，氫氟酸的利用率可達到91％以上，能保證較好的經濟性。
權利要求書
1.一種含氟廢水資源化利用生產制備冰晶石的裝置，其特征在于：包括氫鋁反應混合反應器A(1)、液堿儲存罐(2)、泵A(3)、計量泵(4)、冰晶石反應器A(5)、冰晶石結晶分離器A(6)、污水調節池(7)、中間水池A(8)、泵D(9)、循環泵B(10)、冰晶石料漿儲存器A(11)、離心機(12)、空氣干燥器A(13)和裝袋機(14)，所述氫鋁反應混合反應器A(1)的進料口通過泵A(3)與液堿儲罐(2)連接，所述氫鋁反應混合反應器A(1)的出料口通過計量泵(4)與冰晶石反應器A(5)的進料口連接；所述污水調節池(7)的出料口通過泵B(15)與冰晶石反應器A(5)的進口料口連接；所述冰晶石反應器A(5)底端的出料口與冰晶石結晶分離器A(6)頂端的進料口連接；所述冰晶石結晶分離器A(6)與中間水池A(8)連接，中間水池A(8)的出料口設置有泵C(16)；所述冰晶石結晶分離器A(6)的底端連接有循環泵B(10)，所述循環泵B(10)的輸入端與冰晶石結晶分離器A(6)的底端連接，所述循環泵B(10)的輸出端與冰晶石結晶分離器A(6)的頂端連接，所述冰晶石結晶分離器A(6)的輸出端通過泵D(9)與冰晶石料漿儲存器A(11)的進料口連接，所述冰晶石料漿儲存器A(11)的出料口與離心機A(12)的進料口連接，所述離心機A(12)的出料口與空氣干燥器A(13)的進料口連接，所述空氣干燥器A(13)的出料端與裝袋機(14)連接。
2.根據權利要求1所述的一種含氟廢水資源化利用生產制備冰晶石的裝置，其特征在于：所述循環泵B(10)的輸出端連接有冷凝水循環系統(17)。
3.根據權利要求1所述的一種含氟廢水資源化利用生產制備冰晶石的裝置，其特征在于：所述氫鋁反應混合反應器A(1)采用316L不銹鋼制作。
4.根據權利要求1所述的一種含氟廢水資源化利用生產制備冰晶石的裝置，其特征在于：所有泵A(5)、泵B(15)、泵C(16)、泵D(9)、計量泵(4)和循環泵B(10)均需選用耐酸堿、氟腐蝕的泵。
5.根據權利要求1所述的一種含氟廢水資源化利用生產制備冰晶石的裝置，其特征在于：所述冰晶石結晶分離器A(6)的本體采用碳鋼，內襯為PO，并附鋼絲網加強。
6.根據權利要求1所述的一種含氟廢水資源化利用生產制備冰晶石的裝置，其特征在于：所述冰晶石反應器A(5)采用鋼襯PTFE。
7.一種含氟廢水資源化利用生產制備冰晶石工藝，其特征在于：步驟一：配置堿性混合液將32％氫氧化鈉(液態)用泵A(3)輸送至在氫鋁反應混合反應器A(1)中，投入一定量的氫氧化鋁，在機械攪拌狀態下通入蒸汽加溫至120-130℃，氫氧化鋁與堿液常壓下混合反應并確定全部溶解，形成溶液A；步驟二：高酸性含氟有機廢水(PH＝1)進入污水調節池(7)，用泵B(15)將吸收液打入冰晶石反應器A(5)；步驟三：結晶，將配制好的溶液A，用計量泵(4)打入冰晶石反應器A(5)，高酸性含氟有機廢水和溶液A二者在常壓下、40-100℃區間反應后經過閑置降溫后進入冰晶石結晶分離器A(6)，冰晶石結晶分離器A(6)內反應液經過循環泵B(10)通過冷卻水進行降溫循環，冰晶石產生并結晶；步驟四：冰晶石結晶分離器A(6)頂部含氟廢水溢流至中間水池A(8)，經過泵C(16)輸送至污水站A進行達標處理；步驟五：冰晶石沉在冰晶石結晶分離器A(6)的底部,底部的冰晶石料漿用泵D(9)打至冰晶石料漿儲存器A(11)中，再放入離心機A(12)，經過離心機A(12)高速離心分離后，廢水返回冰晶石結晶分離器A(6)；離心機A(12)分離出的濕冰晶石送至空氣干燥器A(13)烘干；空氣干燥器A(13)出來的冰晶石經過冷卻后，運輸至裝袋機(14)裝袋。
發明內容
為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種含氟廢水資源化利用生產制備冰晶石的裝置，其中，包括氫鋁反應混合反應器A、液堿儲存罐、泵A、計量泵、冰晶石反應器A、冰晶石結晶分離器A、污水調節池、中間水池A、泵D、循環泵B、冰晶石料漿儲存器A、離心機、空氣干燥器A和裝袋機，所述氫鋁反應混合反應器A的進料口通過泵A與液堿儲罐連接，所述氫鋁反應混合反應器A的出料口通過計量泵與冰晶石反應器A的進料口連接；所述污水調節池的出料口通過泵B與冰晶石反應器A的進口料口連接；所述冰晶石反應器A底端的出料口與冰晶石結晶分離器A頂端的進料口連接；所述冰晶石結晶分離器A與中間水池A連接，中間水池A的出料口設置有泵C；所述冰晶石結晶分離器A的底端連接有循環泵B，所述循環泵B的輸入端與冰晶石結晶分離器A的底端連接，所述循環泵B的輸出端與冰晶石結晶分離器A的頂端連接，所述冰晶石結晶分離器A的輸出端通過泵D與冰晶石料漿儲存器A的進料口連接，所述冰晶石料漿儲存器A的出料口與離心機A的進料口連接，所述離心機A的出料口與空氣干燥器A的進料口連接，所述空氣干燥器A的出料端與裝袋機連接，優選的，所述循環泵B的輸出端連接有冷凝水循環系統。
優選的，所述氫鋁反應混合反應器A采用L不銹鋼制作。
優選的，所有泵A、泵B、泵C、泵D、計量泵和循環泵B均需選用耐酸堿、氟腐蝕的泵。
優選的，所述冰晶石結晶分離器A的本體采用碳鋼，內襯為PO，并附鋼絲網加強。
優選的，所述冰晶石反應器A采用鋼襯PTFE。
一種含氟廢水資源化利用生產制備冰晶石工藝，其中，步驟一：配置堿性混合液將%氫氧化鈉液態用泵A輸送至在氫鋁反應混合反應器A中，投入一定量的氫氧化鋁，在機械攪拌狀態下通入蒸汽加溫至-℃，氫氧化鋁與堿液常壓下混合反應并確定全部溶解，形成溶液A；步驟二：高酸性含氟有機廢水PH=進入污水調節池，用泵B將吸收液打入冰晶石反應器A；步驟三：結晶，將配制好的溶液A，用計量泵打入冰晶石反應器A，高酸性含氟有機廢水和溶液A二者在常壓下、-℃區間反應后經過閑置降溫后進入冰晶石結晶分離器A，冰晶石結晶分離器A內反應液經過循環泵B通過冷卻水進行降溫循環，冰晶石產生并結晶；步驟四：冰晶石結晶分離器A頂部含氟廢水溢流至中間水池A，經過泵C輸送至污水站A進行達標處理；步驟五：冰晶石沉在冰晶石結晶分離器A的底部,底部的冰晶石料漿用泵D打至冰晶石料漿儲存器A中，再放入離心機A，經過離心機A高速離心分離后，廢水返回冰晶石結晶分離器A；離心機A分離出的濕冰晶石送至空氣干燥器A烘干；空氣干燥器A出來的冰晶石經過冷卻后，運輸至裝袋機裝袋。
有益效果：與現有技術相比，1、最大限度的使得含氟廢水中的氟化氫得到資源化應用，低濃度氫氟酸的綜合利用一直是氟化工行業較難的技術問題，一般濃度低于5％的氫氟酸，一般都是將其作為污水處理掉，以氟化鈣沉淀的形式消除水中的氟成分，使之達標排放。本工藝要求氫氟酸濃度要大于0.4％，除去在水中的溶解部分，氫氟酸的利用率可達到91％以上，能保證較好的經濟性。
2、避免了大量氟化鈣廢物的產生，使得氟化鈣廢物的產生量降低90%，有利的保護了當地環境，降低了固體廢物的處置成本。
3、冰晶石產品具有良好的市場銷路，主要客戶為無機氟化工企業、電解企業等，可以給企業產生大量的經濟效益，而氟化鈣是一種固體廢物，無二次利用價值。
（發明人：馬玉成;史志偉;侯占橋;田沙沙）
