公布日：2023.09.15
申请日：2023.07.07
分类号：B01J19/00(2006.01)I;C01F7/54(2006.01)I
摘要
本发明公开一种含氟废水资源化利用生产制备冰晶石工艺与装置，涉及资源回收领域，其中，步骤一：配置碱性混合液；步骤二：高酸性含氟有机废水PH=进入污水调节池，用泵B将吸收液打入冰晶石反应器A；本发明工艺最大限度的使得含氟废水中的氟化氢得到资源化应用，低浓度氢氟酸的综合利用一直是氟化工行业较难的技术问题，一般浓度低于5％的氢氟酸，一般都是将其作为污水处理掉，以氟化钙沉淀的形式消除水中的氟成分，使之达标排放。本工艺要求氢氟酸浓度要大于0.4％，除去在水中的溶解部分，氢氟酸的利用率可达到91％以上，能保证较好的经济性。
权利要求书
1.一种含氟废水资源化利用生产制备冰晶石的装置，其特征在于：包括氢铝反应混合反应器A(1)、液碱储存罐(2)、泵A(3)、计量泵(4)、冰晶石反应器A(5)、冰晶石结晶分离器A(6)、污水调节池(7)、中间水池A(8)、泵D(9)、循环泵B(10)、冰晶石料浆储存器A(11)、离心机(12)、空气干燥器A(13)和装袋机(14)，所述氢铝反应混合反应器A(1)的进料口通过泵A(3)与液碱储罐(2)连接，所述氢铝反应混合反应器A(1)的出料口通过计量泵(4)与冰晶石反应器A(5)的进料口连接；所述污水调节池(7)的出料口通过泵B(15)与冰晶石反应器A(5)的进口料口连接；所述冰晶石反应器A(5)底端的出料口与冰晶石结晶分离器A(6)顶端的进料口连接；所述冰晶石结晶分离器A(6)与中间水池A(8)连接，中间水池A(8)的出料口设置有泵C(16)；所述冰晶石结晶分离器A(6)的底端连接有循环泵B(10)，所述循环泵B(10)的输入端与冰晶石结晶分离器A(6)的底端连接，所述循环泵B(10)的输出端与冰晶石结晶分离器A(6)的顶端连接，所述冰晶石结晶分离器A(6)的输出端通过泵D(9)与冰晶石料浆储存器A(11)的进料口连接，所述冰晶石料浆储存器A(11)的出料口与离心机A(12)的进料口连接，所述离心机A(12)的出料口与空气干燥器A(13)的进料口连接，所述空气干燥器A(13)的出料端与装袋机(14)连接。
2.根据权利要求1所述的一种含氟废水资源化利用生产制备冰晶石的装置，其特征在于：所述循环泵B(10)的输出端连接有冷凝水循环系统(17)。
3.根据权利要求1所述的一种含氟废水资源化利用生产制备冰晶石的装置，其特征在于：所述氢铝反应混合反应器A(1)采用316L不锈钢制作。
4.根据权利要求1所述的一种含氟废水资源化利用生产制备冰晶石的装置，其特征在于：所有泵A(5)、泵B(15)、泵C(16)、泵D(9)、计量泵(4)和循环泵B(10)均需选用耐酸碱、氟腐蚀的泵。
5.根据权利要求1所述的一种含氟废水资源化利用生产制备冰晶石的装置，其特征在于：所述冰晶石结晶分离器A(6)的本体采用碳钢，内衬为PO，并附钢丝网加强。
6.根据权利要求1所述的一种含氟废水资源化利用生产制备冰晶石的装置，其特征在于：所述冰晶石反应器A(5)采用钢衬PTFE。
7.一种含氟废水资源化利用生产制备冰晶石工艺，其特征在于：步骤一：配置碱性混合液将32％氢氧化钠(液态)用泵A(3)输送至在氢铝反应混合反应器A(1)中，投入一定量的氢氧化铝，在机械搅拌状态下通入蒸汽加温至120-130℃，氢氧化铝与碱液常压下混合反应并确定全部溶解，形成溶液A；步骤二：高酸性含氟有机废水(PH＝1)进入污水调节池(7)，用泵B(15)将吸收液打入冰晶石反应器A(5)；步骤三：结晶，将配制好的溶液A，用计量泵(4)打入冰晶石反应器A(5)，高酸性含氟有机废水和溶液A二者在常压下、40-100℃区间反应后经过闲置降温后进入冰晶石结晶分离器A(6)，冰晶石结晶分离器A(6)内反应液经过循环泵B(10)通过冷却水进行降温循环，冰晶石产生并结晶；步骤四：冰晶石结晶分离器A(6)顶部含氟废水溢流至中间水池A(8)，经过泵C(16)输送至污水站A进行达标处理；步骤五：冰晶石沉在冰晶石结晶分离器A(6)的底部,底部的冰晶石料浆用泵D(9)打至冰晶石料浆储存器A(11)中，再放入离心机A(12)，经过离心机A(12)高速离心分离后，废水返回冰晶石结晶分离器A(6)；离心机A(12)分离出的湿冰晶石送至空气干燥器A(13)烘干；空气干燥器A(13)出来的冰晶石经过冷却后，运输至装袋机(14)装袋。
发明内容
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种含氟废水资源化利用生产制备冰晶石的装置，其中，包括氢铝反应混合反应器A、液碱储存罐、泵A、计量泵、冰晶石反应器A、冰晶石结晶分离器A、污水调节池、中间水池A、泵D、循环泵B、冰晶石料浆储存器A、离心机、空气干燥器A和装袋机，所述氢铝反应混合反应器A的进料口通过泵A与液碱储罐连接，所述氢铝反应混合反应器A的出料口通过计量泵与冰晶石反应器A的进料口连接；所述污水调节池的出料口通过泵B与冰晶石反应器A的进口料口连接；所述冰晶石反应器A底端的出料口与冰晶石结晶分离器A顶端的进料口连接；所述冰晶石结晶分离器A与中间水池A连接，中间水池A的出料口设置有泵C；所述冰晶石结晶分离器A的底端连接有循环泵B，所述循环泵B的输入端与冰晶石结晶分离器A的底端连接，所述循环泵B的输出端与冰晶石结晶分离器A的顶端连接，所述冰晶石结晶分离器A的输出端通过泵D与冰晶石料浆储存器A的进料口连接，所述冰晶石料浆储存器A的出料口与离心机A的进料口连接，所述离心机A的出料口与空气干燥器A的进料口连接，所述空气干燥器A的出料端与装袋机连接，优选的，所述循环泵B的输出端连接有冷凝水循环系统。
优选的，所述氢铝反应混合反应器A采用L不锈钢制作。
优选的，所有泵A、泵B、泵C、泵D、计量泵和循环泵B均需选用耐酸碱、氟腐蚀的泵。
优选的，所述冰晶石结晶分离器A的本体采用碳钢，内衬为PO，并附钢丝网加强。
优选的，所述冰晶石反应器A采用钢衬PTFE。
一种含氟废水资源化利用生产制备冰晶石工艺，其中，步骤一：配置碱性混合液将%氢氧化钠液态用泵A输送至在氢铝反应混合反应器A中，投入一定量的氢氧化铝，在机械搅拌状态下通入蒸汽加温至-℃，氢氧化铝与碱液常压下混合反应并确定全部溶解，形成溶液A；步骤二：高酸性含氟有机废水PH=进入污水调节池，用泵B将吸收液打入冰晶石反应器A；步骤三：结晶，将配制好的溶液A，用计量泵打入冰晶石反应器A，高酸性含氟有机废水和溶液A二者在常压下、-℃区间反应后经过闲置降温后进入冰晶石结晶分离器A，冰晶石结晶分离器A内反应液经过循环泵B通过冷却水进行降温循环，冰晶石产生并结晶；步骤四：冰晶石结晶分离器A顶部含氟废水溢流至中间水池A，经过泵C输送至污水站A进行达标处理；步骤五：冰晶石沉在冰晶石结晶分离器A的底部,底部的冰晶石料浆用泵D打至冰晶石料浆储存器A中，再放入离心机A，经过离心机A高速离心分离后，废水返回冰晶石结晶分离器A；离心机A分离出的湿冰晶石送至空气干燥器A烘干；空气干燥器A出来的冰晶石经过冷却后，运输至装袋机装袋。
有益效果：与现有技术相比，1、最大限度的使得含氟废水中的氟化氢得到资源化应用，低浓度氢氟酸的综合利用一直是氟化工行业较难的技术问题，一般浓度低于5％的氢氟酸，一般都是将其作为污水处理掉，以氟化钙沉淀的形式消除水中的氟成分，使之达标排放。本工艺要求氢氟酸浓度要大于0.4％，除去在水中的溶解部分，氢氟酸的利用率可达到91％以上，能保证较好的经济性。
2、避免了大量氟化钙废物的产生，使得氟化钙废物的产生量降低90%，有利的保护了当地环境，降低了固体废物的处置成本。
3、冰晶石产品具有良好的市场销路，主要客户为无机氟化工企业、电解企业等，可以给企业产生大量的经济效益，而氟化钙是一种固体废物，无二次利用价值。
（发明人：马玉成;史志伟;侯占桥;田沙沙）
