高氟氨氮废水制备氟化氢氨

1、高氟氨氮废水制备氟化氢氨产高氟氨氮废水制备氟化氢氨产品的产业化品的产业化 课题编号：课题编号： ZH10041 承担单位：承担单位：生产安全部、一分厂生产安全部、一分厂 课题组长：课题组长： 徐徐 忠忠 亭亭 起止时间起止时间2004年年 1 月至月至 2004年年9月月 验收时间：验收时间： 2004 年年 9 月月 22 日日摘摘 要要 从综合治理钽铌生产过程中的污水，回收其中有价物质的角度出发，对其中的高浓度含氟氨氮废水采用蒸发分步结晶的方法回收制取氟化氢铵(NH4HF2),从而达到降低废水中的氨、氟的目的。通过实验证明：制取的试剂级氟化氢铵(NH4HF2)优于国家标准，工业级氟化氢铵(

2、NH4HF2)可达到行业优等品标准，产品完全可以返回市场，处理后废水降低氟氨氮总排放量，具有较好的环境和经济效益。一、课题的任务、考核目标及主要技术经济指标 1.任务：利用高氟氨氮废水制备氟化氢铵(NH4HF2)的实验室研究成果，通过对工艺的选择，并研究确定生产过程中调酸、蒸发、两次结晶等工艺条件，最大限度地提高产品纯度，使之最终实现生产规模化。2.考核目标1）利用钽铌废水生产出满足国标要求的氟化氢铵（NH4HF2）产品，并应用于生产。 2）产业化后年处理高氟氨氮废水500010000m3，回收氟化氢铵500吨以上，其中分析纯达到6吨以上，化学纯达到30吨以上。 3）氟化氢铵（NH4HF2）标

3、准 试剂级 工业级 GB/T 1278-94 HG/T 3586-1999 类 别 分析纯 化学纯 优等品 一等品 氟化氢铵（NH5F2）含量(以干基计)，（） 灼烧残渣含量，（） 硫酸盐(以 SO4计)含量，（） 氟硅酸盐(NH4)2SiF6含量，（） 铁 Fe （） 重金属 Pb （） 氯化物 CL 计 （） 98.0 0.01 0.005 0.2 0.001 0.002 0.001 97.0 0.05 0.01 0.5 0.005 0.005 0.005 97.0 0.2 0.1 2.0 / / / 95.0 0.2 0.2 4.0 / / / 工业级氟化氢铵(NH4HF2)生产工艺流程

4、图 Nb(OH)5沉淀上清液废HF酸调 酸 HF气体 蒸 汽减压蒸发真 空过饱和结晶饱和母液过 滤(NH4)2SO4（弃去）冷 却过 滤NH4HF2、(NH4)2SO4混和物调 酸二次结晶饱和母液过 滤气流干燥NH4HF2（工业级）试剂级氟化氢铵(NH4HF2)生产工艺流程图 Ta(OH)5沉淀上清液调 酸HF气体减压蒸发冷却结晶饱和母液过 滤气流干燥NH4HF2（试剂级)Ta(OH)5沉淀上清液调 酸HF气体减压蒸发冷却结晶饱和母液过 滤气流干燥NH4HF2（试剂级)三、关键技术三、关键技术 调酸 减压蒸发与一次结晶 二次结晶 气流风干 主要设备和原材料主要设备和原材料 主要设备：主要设备：

5、 YKX-型圆块孔式石墨降膜吸收器 聚乙烯调酸槽 YKC-型圆块孔式石墨降膜换热器 聚丙烯多孔新型过滤器 聚丙烯合成槽 聚丙烯结晶槽 全自动气流风干机 主要原材料：主要原材料： Nb(OH)5/ Ta(OH)5沉淀废液 钽铌矿石分解回收废HF酸 氟化氢气体（试剂）五、研究内容五、研究内容 利用高氟氨氮废水制备氟化氢铵(NH4HF2)的实验室研究成果（蒸发分步结晶工艺），通过对工艺的选择，并研究确定实验过程中调酸、蒸发、两次结晶等工艺条件，最大限度地提高产品纯度，使之最终实现生产规模化。然后从蒸发、结晶、烘干的工艺、技术、设备等方面着手，控制后序操作的杂质。以国标要求为依据，最终生产出氟化氢铵(

6、NH4HF2)产品，并应用于产业化。产业化后年处理高氟氨氮废水500010000m3,可回收氟化氢(NH4HF2)500吨以上，其中分析纯产能达到6吨以上、化学纯达到30吨以上。 产品的综合性能产品的综合性能 样品级别 分析结果（%）NH4HF2含量 SO42 Si Fe Ag Cu Zn Ta Nb Cl 灼烧残渣灼烧残渣分析纯98 0.005 0.004 0.0001 0.0010 0.0001 0.0001 0.01 0.01 0.001 98 0.01 0.006 0.0002 0.0001 0.0001 0.0001 0.0 1 0.01 0.01 98 0.05 0.01 0.00

7、01 0.0004 0.0001 0.0001 0.01 0.01 0.01 0.05 用户检测结果用户检测结果 1.钽业公司钽铌湿法分厂及金联公司化合物分厂分解难溶钽铌矿石，分解率均大于99%。 2.青铜峡铝型材厂使用课题提供的工业级氟化氢铵后，认为与其外购的原料生产的磨砂铝型材在外观上没大的差别，并愿意签定长期购销合同。 3.兰州铝型材厂使用本项目提供的试剂级氟化氢铵后，认为与其外购的原料相比，所提供的原料在生产磨砂铝型材时溶解性能很好.经济效益及社会效益分析经济效益及社会效益分析 本研究项目的实施可降低现有污水氨氮总含量的约40%，氟离子含量的约30%，减轻后续污水处理的压力，每年减少现有污水治理所耗成本约20万元。 本研究项目的实施减少了污水中氨氮的排放总量，不但减少了企业向上级部门交纳的排污费用，还可解决部分剩余劳动力，在本行业、本地区乃至全国树立良好的企业形象，产生的社会效益不可低估。 本研究项目回收的氟化氢铵不产品不仅可满足钽铌难溶废料的分解，同时能满足国内市场的需求 。 结结 论论 1.本研究项目从污水的源头回收其中的有价离子F-和NH4，减轻了后续污水处理的压力，有效降低了公司污水中F-和NH4的总排放量； 2.课题组采用减压蒸发分步结晶法从废水中回收氟化氢铵的工艺流程短，设备简单。制备的试剂级氟化氢铵达到了试剂级氟化氢铵国家标准，回收的工业级氟化氢铵