申请日2015.10.15
公开(公告)日2015.12.23
IPC分类号C01B33/10
摘要
一种含氟废水制备氟硅酸钠的工艺，包括以下步骤：(1)向含氟废水中加入硅渣，10-35℃,搅拌速度350-450r/min,反应时间15-35min，过滤，得到氟硅酸溶液;(2)向氟硅酸溶液中加入氯化钠溶液，控制反应温度10-35℃,反应20-40min，过滤，滤饼烘干后，得到氟硅酸钠产品。本发明中的工业含氟废水经处理后，水中氟含量降低为0.1g/L-0.5g/L，铝、硼含量基本不变，处理后的水经过深度除氟，可循环利用，能实现氟、硅资源的回收利用，降低生产成本，具有较大的经济效益和环保效益。
权利要求书
1.一种含氟废水制备氟硅酸钠的工艺，其特征在于，包括以下步骤：
(1)氟硅酸的制备：向含氟废水中加入硅渣，使得含氟废水中氟与硅渣中硅的元素摩尔比控制为3.2-3.9∶1,控制反应温度10-35℃,搅拌速度350-450r/min,反应时间15-35min，反应完成后过滤，得到氟硅酸溶液;
(2)氟硅酸钠的制备：向步骤(1)所得氟硅酸溶液中加入氯化钠溶液，使得溶液中氯化钠和氟硅酸的摩尔比控制为1.7-2.3:1，控制反应温度10-35℃,搅拌速度150-250r/min，反应时间20-40min，反应完成后将溶液进行过滤，滤饼烘干后，得到氟硅酸钠产品。
2.根据权利要求1所述的含氟废水制备氟硅酸钠的工艺，其特征在于，步骤(1)中，所述硅渣中二氧化硅质量分数为72%-75%。
3.根据权利要求1或2所述的含氟废水制备氟硅酸钠的工艺，其特征在于，步骤(1)中，所述含氟废水成分包括氢氟酸、氟硅酸或\和氟铝酸。
4.根据权利要求3所述的含氟废水制备氟硅酸钠的工艺，其特征在于，所述含氟废水成分还包括硼离子或\和钡离子。
5.根据权利要求1或2所述的含氟废水制备氟硅酸钠的工艺，其特征在于，步骤(1)中，控制含氟废水中氟与硅渣中硅的摩尔比为3.5-3.7：1。
6.根据权利要求1或2所述的含氟废水制备氟硅酸钠的工艺，其特征在于，步骤(1)中，所述搅拌反应时间控制在20-30min。
7.根据权利要求1或2所述的含氟废水制备氟硅酸钠的工艺，其特征在于，步骤(2)中，所述加入的氯化钠溶液的质量浓度为20%-30%。
8.根据权利要求1或2所述的含氟废水制备氟硅酸钠的工艺，其特征在于，步骤(2)中，控制溶液中氯化钠和氟硅酸的摩尔比为1.9-2.1:1。
9.根据权利要求1或2所述的含氟废水制备氟硅酸钠的工艺，其特征在于，步骤(2)中，所述搅拌反应时间控制为25-35min。
说明书
一种含氟废水制备氟硅酸钠的工艺
技术领域
本发明涉及光电玻璃深加工技术领域，具体涉及一种利用含氟废水制备氟硅酸钠的工艺。
背景技术
随着我国经济的发展和建设高潮的兴起，玻璃行业快速发展，伴随着原片企业的扩张，以及人们对功能性玻璃市场需求的快速增长，玻璃深加工行业也得到快速发展。在这些玻璃深加工企业，会产生大量的工业含氟废水，企业面临严峻环保压力，如何处理工业含氟废水，实现资源综合利用是亟需解决的问题。
目前，玻璃深加工行业的含氟废水，主要处理方法是，在含氟废水中加入石灰、氯化钙、氢氧化钠等，处理后废水达到工业排放标准进行排放，这样处理含氟废水不但增加生产成本，造成资源浪费，同时又产生新的废渣，带来新的环保问题。
氟硅酸钠是一种重要的无机化工产品，在农业和工业上有着广泛的用途。氟硅酸钠的生产，其中氟硅酸的来源主要来自于萤石和磷矿石，随着以探明的萤石资源以及磷复肥企业磷矿石的不断消耗，资源有限，氟资源又属于高能耗型的化工产品，生产成本高，价格昂贵，且不利于环境保护，因此，合理有效的利用好废水中的氟资源越来越受到重视。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种以工业含氟废水为原料，生产成本低，产品质量好的含氟废水制备氟硅酸钠的工艺，以回收含氟废水中的氢氟酸、氟硅酸，制备氟硅酸钠产品。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是：一种含氟废水制备氟硅酸钠的工艺，具体包括以下步骤：
(1)氟硅酸的制备：向含氟废水中加入硅渣，使得含氟废水中氟与硅渣中硅的元素摩尔比控制为3.2-3.9∶1,控制反应温度10-35℃,搅拌速度350-450r/min,反应时间15-35min，反应完成后过滤，得到氟硅酸溶液;
(2)氟硅酸钠的制备：向步骤(1)所得氟硅酸溶液中加入氯化钠溶液，使得溶液中氯化钠和氟硅酸的摩尔比控制为1.7-2.3:1，控制反应温度10-35℃,搅拌速度150-250r/min，反应时间20-40min，反应完成后将溶液进行过滤，滤饼烘干后，得到氟硅酸钠产品。
进一步，步骤(1)中，所述硅渣中二氧化硅质量分数优选为72%-75%。
进一步，步骤(1)中，所述含氟废水成分包括氢氟酸、氟硅酸或\和氟铝酸等，还可以包含硼离子或\和钡离子。
进一步，步骤(1)中，控制含氟废水中氟与硅渣中硅的摩尔比为3.5-3.7：1。
进一步，步骤(1)中，所述搅拌反应时间控制在20-30min。
进一步，步骤(2)中，所述加入的氯化钠溶液的质量浓度优选为20%-30%。
进一步，步骤(2)中，控制溶液中氯化钠和氟硅酸的摩尔比为1.9-2.1:1。
进一步，步骤(2)中，所述搅拌反应时间控制为25-35min。
本发明以工业含氟废水为原料，这种含氟废水来源于玻璃深加工行业，其中废水的成份复杂，回收利用困难，本发明采用加入硅渣以及氯化钠制备氟硅酸钠的方法，能实现氟资源的回收利用;同时解决废弃硅渣问题，实现硅资源的综合利用。经处理后，水中氟含量降低为0.1g/L-0.5g/L，处理后的水经过深度除氟，可循环利用，而且生产的氟硅酸钠产品颗粒大，各项指标均达标,能实现氟、硅资源的回收利用，降低生产成本，具有较大的经济效益和环保效益。
