发明名称 含氟化物之酸液的处理方法和装置
摘要 一种含氟化物的酸浸液,亦含有金属杂质和游离酸,其再生制程包含利用酸吸着单元 (ASU) 处理酸浸液,将所得金属溶液中和,产生金属杂质的沉淀物,加以去除,再令酸液经阳离子交换,生成含氢氟酸之溶液。氢氟酸回到酸浸槽,游离酸在ASU内回收。
申请公布号 TW206956 申请公布日期 1993.06.01
申请号 TW081106685 申请日期 1992.08.25
申请人 艾可泰克有限公司 发明人 卡瑞格布朗
分类号 C02F1/42;C02F1/66;C02F9/00 主分类号 C02F1/42
代理机构 代理人 陈嗣庆 台北巿民权东路三段一四四号一五二六室
主权项 1﹒一种含氟化物之酸液的处理方法,包括如下步 骤:提供该酸液,除氟化物 离子外,含有游离酸、强酸,和至少一种溶化金属 盐,选自包含铁、铬和 鈜盐,其中,氟化物对该强酸的阴离子之比低于1;以 酸吸收单元处理该 酸液,回收游离酸,产生金属盐液,其中,氟化物对该 强酸的阴离子之莫 耳比大于1;用硷液将该金属盐液中和,其氟化物盐 显着可溶性,产生该 至少一金属盐的金属沉淀物,以及该硷之盐液,含 有氟化物离子;除上该 沉淀物;利用阳离子交换处理在该中和步骤中产生 的盐液,使来自该硷液 之阳离子交换氢离子,并产生含氢氟酸之溶液;以 及回收该含氢氟酸之溶 液者。 2﹒如申请专利范围第1项之方法,其中,该酸吸收单 元包含阴离子交换材料 ,具有季胺功能度,且其中,该游离酸系利用与水接 触而自该阴离子交换 材料回收者。 3﹒如申请专利范围第1项之方法,其中,该硷液为氢 氧化钾者。 4﹒如申请专利范围第1项之方法,其中,阳离子交换 器包含粒状阳离子交换 树脂可用再生剂酸液再生,产生另一盐液中,方法 又包括如下步骤:在电 解池内处理该另一盐液,产生一酸液和硷液;利用 该另一酸液于再生阳离 子交换;和利用该硷液于该中和步骤者。 5﹒如申请专利范围第1项之方法,包含又步骤,利用 浓缩器,自受处理之至 少一液去除水者。 6﹒如申请专利范围第5项之方法,其中,浓缩器为逆 向渗透单元,用以自该 中和步骤后之该盐液去除水者。 7﹒如申请专利范围第5项之方法,其中,浓缩器为蒸 发器,用以自利用该酸 吸收单元处理前之该酸液去除水者。 8﹒如申请专利范围第2项之方法,其中,至少一溶化 金属盐系选自包含铁、 铬和盐者。 9﹒如申请专利范围第1项之方法,其中,中和步骤是 在22℃上之温度进行 者。 10﹒如申请专利范围第1项之方法,其中该中和步骤 是在至少60℃之温哄@ 袪i行者。 11﹒如申请专利范围第1项之方法,其中,阳离子交 换器包括电解池,具有 阳极和阴极,以及第一阳离子交换膜,把电解池内 分成二室,一含阳极 ,另一含阴极,又其中,方法包括其他步骤,将该盐液 加料至该隔膜阳 极侧之室,自该室收集该氢氟酸,自该隔膜阴极侧 之室收集硷,并利硷 于该中和步骤者。 12﹒如申请专利范围第11项之方法,其中,该电解池 采用偶极性隔膜,邻 接该阳离子隔膜者。 13﹒如申请专利范围第11项之方法,其中,在该第一 阳离子隔膜和该阳极 之间,采用第二阳离子交换隔膜者。 14﹒如申请专利范围第12之方法,其中,在该第一阳 离子隔膜和该偶极性 隔膜之间,采用第二阳离子交换隔膜者。 15﹒如申请专利范围第4项之方法,其中,再生剂酸 为硝酸,浓度低于2莫 耳者。 16﹒如申请专利范围第1项之方法,其中,该盐液内 之硝酸盐浓度低于1莫 耳者。 17﹒一种酸浸槽内含氟化物酸浸液之再生方法,包 括如下步骤:提供该酸液 ,除氟化物离子外,含游离酸、强酸、和至少一溶 化金属盐,选自包含 铁、铬和钛盐,其中,氟化物对该强酸的阴离子之 莫耳比低于1;自该 酸浸槽抽除酸液;利用酸吸收单元处理自该酸浸槽 抽除之酸液,以回收 游离酸,并生成金属盐溶液,其中,氟化物对该强酸 的阴离子之比大于 1;将该回收之游离酸循环至酸浸槽;用硷液将该金 属盐液中和,其氟 化物盐显着可溶性,以生成该至少一金属盐之金属 的沉淀物,以及该硷 之盐液,含有氟化物离子;去除该沉淀物;利用阳离 子交换器处理该中 和步骤内生成上盐液,使来自该硷液之隔离子交换 氢离子,并生成含氢 氟酸之溶液;将该含氢氟酸之溶液输送至该酸浸槽 。 18﹒一种含氟化物之酸液的处理装置,该酸液除氟 化物离子外,亦含游离酸 、强酸、和至少一溶化金属盐,选自包含铁、铬和 钛盐,其中,氟化物 对该强酸的阴离子之莫耳比低于1,此装置包括:处 理该酸液用的酸吸 收单元,以回收游离酸,并产生金属盐溶液,使其中 的氟化物对该强酸 阴离子之莫耳比大于1;将该金属盐液用硷液加以 中和之机构,其氟化 物盐显着可溶性,以生成该至少一金属盐之金属的 沉淀物,以及该硷之 盐液,含氟化物离子;去除该沉淀物之机构;以及阳 离子交换器,以处 理利用该中和机构生成之该盐液,使来自该硷液之 阳离子交换氢离子, 并生成含氢氟酸之溶液者。 19﹒如申请专利范围第18项之装置,其中,该酸吸收 单元包含阴离子交换 材料,具有季胺功能度,且其中,该游离酸系利用与 水接触而自该阴离 子交换材料回收者。 20﹒如申请专利范围第18项之装置,其中,该阳离子 交换器包含粒状阳离 子交换树脂,可用再生剂酸液再生,且其中,装置又 包括机构,可供该 再生剂酸液输送至该交换器,并自该交换器抽除另 一盐液,又其中,装 置又包括电解池,供处理该另一盐液,以生成另一 酸液和硷液;将该另 一酸液输送至该阳离子交换器以供再生用之机构; 以及输送该硷液至该 中和机构用之机构者。 21﹒如申请专利范围第18项之装置,又包括浓缩器, 供自受处理的至少一 溶液去除水者。 22﹒如申请专利范围第21项之装置,其中,该浓缩器 为逆向渗透单元,用 以自该中和步骤后之该盐液去除水者。 23﹒如申请专利范围第21项之装置,其中,该浓缩器 为蒸发器,用以自利 用该酸吸收单元处理前之该酸液去除水者。 24﹒如申请专利范围第18项之装置,其中,阳离子交 换器包括电解池,具 有阳极和阴极,以及第一阳离子交换膜,把电解池 内分成二室,一含阳 极,另一含阴极,又其中,方法包括其他步骤,将该盐 液加料至该隔翩@ 介孚弘慾妨A自该室收集该氢氟酸,自该隔膜阴 极侧之室收集硷,并均@ Q硷于该中和步骤者。 25﹒如申请专利范围第24项之装置,其中,该电解池 采用偶极性隔膜,邻 接该阳离子隔膜者。 26﹒如申请专利范围第24项之装置,其中,在该第一 阳离子隔膜和该阳极 之间,采用第二阳离子交换隔膜者。 27﹒如申请专利范围第25项之装置,其中,在该第一 阳离子隔膜和该偶极 性隔膜之间,采用第二阳离子交换隔膜者。图示简 单说明: 第l图为使用ASU精制受溶化金属污 染之酸浸液的已知配置简图; 第2图为本发明方法和装置流程图; 第3图为不同pH水准时的金属溶解度 曲线图; 第4图为pH对氟化物离子通过特殊逆 向渗透膜之效应的曲线图; 第5图为第l图所示制法之变化例, 其中,在盐液送到制法的阳离子交换单元 之前,使用逆向渗透单元加以浓缩; 第6图为本发明另一具体例流程图, 其中,使用电解池回收酸和硷; 第7图为本发明可用阳离子交换单元 之阴离子浓缩形态曲线图; 第8图为本发明又一具体例流程图, 其中,使用蒸发器自系统去除水份; 第9图为本发明制法中和阶段氟化物 回收效率为温度之函数曲线图; 第10-13图类似第2图,表示本发明 其他具体例。
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