一种含氟盐酸除氟方法技术

本发明专利技术公开了一种含氟盐酸除氟方法，包括以下步骤：1)首先称取含氟盐酸投入反应装置中，然后向反应装置中加入硅胶，使硅胶与含氟盐酸充分接触，盐酸中氟化氢和硅胶进行吸附反应，除去氟离子；2)吸附氟后的硅胶在恒温振荡器内水浴振荡1～2h，水浴温度为20～30℃，用再生剂进行洗涤处理至中性，用滤纸吸干后放至反应装置中，从硅胶中分离氟，使硅胶再生，再生后的硅胶用于下一循环的盐酸除氟。本发明专利技术工艺简单、成本低、操作方便安全、除氟效率高，适用于低氟盐酸的除氟。

A fluorine hydrochloric acid defluorination method

The invention discloses a hydrochloric acid containing fluorine fluorine removing method, which comprises the following steps: 1) first weigh fluorine-containing hydrochloric acid into a reaction device, then silica gel was added to the reaction of device, make full contact with silica gel containing fluorine hydrochloric acid, hydrogen fluoride and silica gel adsorption reaction of hydrochloric acid, in addition to fluoride; 2) after the adsorption of fluoride in water bath gel thermostatic oscillator oscillation of 1 ~ 2H, water bath temperature of 20~30 DEG C, washing to neutral by recycling agent, dry with filter paper after put into the reactor and separation of fluorine from the silica gel, silica gel regeneration, regeneration after removal of fluoride hydrochloride gel used in the next cycle. The invention has the advantages of simple process, low cost, convenient and safe operation, high efficiency of removing fluorine, and is suitable for defluoridation of low fluorine hydrochloric acid.

【技术实现步骤摘要】
一种含氟盐酸除氟方法
本专利技术涉一种含氟盐酸除氟方法。
技术介绍
在氟化工生产过程中产生大量含氟化氢的含氟盐酸。由于氢氟酸的存在使盐酸应用价值大幅度下降，并易带来环保问题，对环境产生潜在的危害，有些企业甚至作为废酸处理，严重影响经济效益。因此需要寻求有效去除盐酸中氟化氢的方法。专利US5122356记载了一种盐酸的精制法，其包括：使硅烷化合物与含有氟化氢的盐酸接触的工序；和再生在接触工序中生成的三烷基氟硅烷化合物的工序。在该方法中，接触工序所述的硅烷混合物由主要成分六烷基二硅氧烷和1-30％、优化为20％的三烷基氯硅烷组成，再生工序包括：将三烷基氟硅烷化合物水解，变换成三烷基硅烷醇化合物的工序；和将三烷基硅烷醇化合物缩合，变换成六烷基二硅氧烷化合物的工序，通过将回收工序中得到的六烷基二硅氧烷化合物氯化，生成三烷基氯硅烷化合物，该三烷基氯硅烷化合物在接触工序中被再利用。为了将六烷基二硅氧烷化合物氯化，需要25重量％以上的高浓度盐酸或将氯化氢和盐酸结合氯化。该方法需要把再生过程的中间产物氯化生成三烷基氯硅烷后再利用，流程复杂、安全要求高。JP1987241806专利技术了一种氯硅烷脱氟的方法。聚乙烯反应瓶中投入800ml含氟化氢116.4ppm的32％副产盐酸，1.8g二甲基二氯硅烷，搅拌一昼夜后，经分离有机层后，盐酸中的氟化氢含量为0.7ppm，氟化氢脱除率99.4％，若二甲基二氯硅烷0.3g时，则盐酸中氟化氢浓度为13ppm，氟化氢脱除率为88.8％。该方法存在脱氟时间长的缺陷。JP60027604采用的方法是：含20ppmHF的HCl溶液与0.2g直径为200～1000μm的无水AlCl3搅拌混合，处理后HCl溶液中HF含量为6ppm。专利技术人发现该方法无法实现含氟盐酸的有效脱氟且会带入金属离子。罗齐新在2007年第4期《含氟盐酸脱氟技术》中报导自制的一种除氟剂可使盐酸中氟离子一次性降至0.1％以下。该方法带入了近1％的可溶性物质，且脱氟率不高。以上方法，均不可避免带入一些有机物或无机物等化学物质，影响精制后盐酸质量，且受方法限制，除氟后的盐酸氟含量仍无法达到一些使用要求，影响用途。
技术实现思路
本专利技术目的在于针对现有技术所存在的不足而提供一种含氟盐酸除氟方法的技术方案，该工艺简单、成本低、操作方便安全、除氟效率高，适用于低氟盐酸的除氟。为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种含氟盐酸除氟方法，其特征在于包括以下步骤：1)首先称取含氟盐酸投入反应装置中，然后向反应装置中加入硅胶，使硅胶与含氟盐酸充分接触，盐酸中氟化氢和硅胶进行吸附反应，除去氟离子；2)吸附氟后的硅胶在恒温振荡器内水浴振荡1～2h，水浴温度为20～30℃，用再生剂进行洗涤处理至中性，用滤纸吸干后放至反应装置中，从硅胶中分离氟，使硅胶再生，再生后的硅胶用于下一循环的盐酸除氟。进一步，反应装置为氟化瓶或者吸附柱。进一步，硅胶放置在空气中，吸水至饱和。进一步，硅胶用碱性水溶液充分接触进行预处理。优选的，再生剂为工业水、蒸馏水、去离子水中的一种，再生后的硅胶不含其他物质，不影响下一循环除氟盐酸的质量。优选的，水浴温度为25～30℃。本专利技术使用的硅胶为常规硅胶，如大孔硅胶、粗孔硅胶、细孔硅胶等，为提高除氟性能及一定强度，需有较高表面积及合适粒径，一般使用表面积在200～800m2/g、粒径在0.1～5mm范围内的硅胶较好。硅胶吸水性很强，直接用于盐酸除氟会因硅胶快速吸收盐酸中水分而使硅胶破损及影响表面性能，本专利技术采用硅胶在空气中缓慢吸水至饱和后再用于盐酸除氟的方法，可以使硅胶在除氟过程中完好。商用硅胶可直接用于盐酸除氟，但更好地先用碱性水溶液进行预处理，可以改善硅胶的除氟性能，提高硅胶除氟容量。预处理方法为：将在空气中放置吸水后的硅胶和碱性水溶液充分接触1～10h，再用水洗涤至中性后用于盐酸除氟。碱性水溶液为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钾、碳酸钠等常规碱性化合物或其混合物的水溶液。预处理时，碱性水溶液浓度不宜太高，当用强碱性如氢氧化钠、氢氧化钾水溶液时，浓度在1～3％为宜。本专利技术采用固定床、移动床等进行间歇或连续操作，当采用固定床连续操作时，盐酸及再生剂在床层停留时间对除氟剂再生效果有影响，流速降低，停留时间延长，有助于提高除氟及再生效率。本专利技术由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果：1、本专利技术除氟效率高，除氟后盐酸氟含量低，可以降至2ppm以下。2、本专利技术除氟过程引入杂质少，除氟后盐酸质量好。3、本专利技术除氟工艺简单，除氟剂再生方便，成本低。具体实施方式本专利技术一种含氟盐酸除氟方法，包括以下步骤：1)首先称取含氟盐酸投入反应装置中，反应装置为氟化瓶或者吸附柱，然后向反应装置中加入硅胶，使硅胶与含氟盐酸充分接触，硅胶放置在空气中，吸水至饱和，盐酸中氟化氢和硅胶进行吸附反应，除去氟离子，硅胶用碱性水溶液充分接触进行预处理；2)吸附氟后的硅胶在恒温振荡器内水浴振荡1～2h，水浴温度为20～30℃，优选的，水浴温度为25～30℃，用再生剂进行洗涤处理至中性，用滤纸吸干后放至反应装置中，从硅胶中分离氟，使硅胶再生，再生后的硅胶用于下一循环的盐酸除氟，优选的，再生剂为工业水、蒸馏水、去离子水中的一种，再生后的硅胶不含其他物质，不影响下一循环除氟盐酸的质量。实施例1称取200g含氟盐酸(氟含量59.8ppm)于氟化瓶中，加入1.0g在空气中已吸水饱和的大孔硅胶，在恒温振荡器内30℃水浴振荡2h时间后分离硅胶，测定滤液氟含量为15.5ppm。分离得到的硅胶用滤纸吸干水分后放至氟化瓶中，再加入50.0g工业水在恒温振荡器内30℃水浴振荡1h时间后分离硅胶，测定滤液氟含量为150.2ppm。实施例2称取1.0g在空气中已吸水饱和的大孔硅胶于氟化瓶中，加入20g2％NaOH的水溶液，在恒温振荡器内30℃水浴振荡1h时间后分离硅胶，再用去离子水洗涤至近中性，用滤纸吸干后放至氟化瓶中，加入200g含氟盐酸(氟含量59.8ppm)于氟化瓶中，在恒温振荡器内30℃水浴振荡2h时间后分离硅胶，测定滤液氟含量为7.2ppm。分离得到的硅胶用滤纸吸干水分后放至氟化瓶中，再加入50.0g去离子水在恒温振荡器内30℃水浴振荡1h时间后分离硅胶，测定滤液氟含量为183.3ppm。实施例3(1)将粒径为2～4mm的细孔硅胶36克(50ml)在空气中放置24h吸水至饱和，填充到内径15mm的吸附柱中，用蠕动泵将含氟盐酸(氟含量53.5ppm)以50ml/h的流速从上部打入吸附柱中，在25℃下进行吸附脱氟，从底部收集流出液废水，取样分析氟含量。当流出液氟含量达到3ppm左右后停止进酸,排尽吸附柱中盐酸,收集除氟后的盐酸，测定氟及硅含量，计算吸附容量。(2)接着，用蒸馏水进行再生，用蠕动泵将1500g再生剂以50ml/h的流速从上部打入吸附柱中，从底部流出收集再生液，再生结束后，排尽吸附柱中再生液，收集再生液，分析氟含量。(3)再生后的硅胶继续下一循环的除氟及再生过程，吸附及再生5次的结果如表1所示。表1实施例3中吸附及再生5次的结果实施例4(1)将粒径为2～4mm的的细孔硅胶36克(50ml)在空气中放置24h吸水至饱和，填充到内径15mm的吸附柱中，用蠕动泵将1.5％氢氧化钠水溶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含氟盐酸除氟方法，其特征在于包括以下步骤：1)首先称取含氟盐酸投入反应装置中，然后向反应装置中加入硅胶，使硅胶与含氟盐酸充分接触，盐酸中氟化氢和硅胶进行吸附反应，除去氟离子；2)吸附氟后的硅胶在恒温振荡器内水浴振荡1～2h，水浴温度为20～30℃，用再生剂进行洗涤处理至中性，用滤纸吸干后放至反应装置中，从硅胶中分离氟，使硅胶再生，再生后的硅胶用于下一循环的盐酸除氟。

【技术特征摘要】
1.一种含氟盐酸除氟方法，其特征在于包括以下步骤：1)首先称取含氟盐酸投入反应装置中，然后向反应装置中加入硅胶，使硅胶与含氟盐酸充分接触，盐酸中氟化氢和硅胶进行吸附反应，除去氟离子；2)吸附氟后的硅胶在恒温振荡器内水浴振荡1～2h，水浴温度为20～30℃，用再生剂进行洗涤处理至中性，用滤纸吸干后放至反应装置中，从硅胶中分离氟，使硅胶再生，再生后的硅胶用于下一循环的盐酸除氟。2.根据权利要求1所述的一种含氟盐酸除氟方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨仲苗，姜志田，吴奕，
申请(专利权)人：巨化集团技术中心，
类型：发明
国别省市：浙江,33