[发明专利]采用含硫酸等混酸的氢氟酸制造氟化钙的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种采用含硫酸等混酸的氢氟酸制造氟化钙的方法。

背景技术

某些工艺过程基于蚀刻表面的需要会使用氢氟酸，而这些氢氟酸又添加了大量的硫酸、盐酸、硝酸、甲酸、或乙酸，以降低药剂成本。使用氢氟酸与钙盐（如氯化钙、氧化钙、碳酸钙、或氢氧化钙）制造氟化钙为化工现有的技术，其制造方法可参考中外文献。但氢氟酸中含有硫酸、盐酸、硝酸、甲酸、或乙酸时，使用上述化工现有的技术制造氟化钙，由于溶解度的接近，硫酸钙会与氟化钙共同沉淀下来，所以氟化钙中含有大量的硫酸钙。由于硫酸钙是混杂物，使得沉淀下来的产物毫无用途，最后沦为含氟污泥。氟化钙用于炼钢时可增加钢液的流动性并去除钢液中的硫和磷等杂质，如氟化钙中含硫量超过某一限度，则会严重影响其效能，所以用于炼钢厂的氟化钙，其含硫量及含磷量皆有着严格的规范。为了使混有硫酸钙的氟化钙能变成有用的产品，不论是当成化工原料或是炼钢助熔剂，在制造过程中如只使用化工现有的氟化钙制造方法并无法达到此一目标，此时需要的是在制造过程中将硫酸钙此一共沉物去除，方能作为有用的产品。所以，如何建立一套装置系统，使含有硫酸等混酸的氢氟酸能制造出有用的产品而不致沦为含氟污泥等废弃物，实有得努力与改进。有鉴于此，发明人多年从事化工制程设计，术有专精且深具实务经验，有感于当氢氟酸含有硫酸等混酸时能制造出纯氟化钙的重要性，潜心研究，始完成本发明的“采用含硫酸等混酸的氢氟酸制造氟化钙的方法”。

发明内容

本发明的其一目的，在于提供一种采用含硫酸等混酸的氢氟酸制造氟化钙的装置方法。以便能在氢氟酸兼含硫酸及其它酸(如硝酸、盐酸、甲酸、或乙酸)等混酸的情况下，制造氟化钙的同时能去除共同沉淀物硫酸钙，以解决使用化工现有的技术制造氟化钙时，其所生成氟化钙及硫酸钙等混合物的问题。

本发明的其二目的，在于提供一种采用含硫酸等混酸的氢氟酸制造氟化钙的装置方法。以便能使含硫酸并同其它酸(如硝酸、盐酸、甲酸、或乙酸)等混酸中的氢氟酸所制造出的产品可使用于化工业或炼钢业。而不致如化工现有的方法所产出的氟化钙和硫酸钙共同沉淀物，成为含氟污泥的废弃物。

为达上述目的，本发明先使用化工所现有的氟化钙制造方法，也就是于含硫酸等混酸的氢氟酸中加入钙盐并调整pH值，当成纯氢氟酸制造氟化钙的方式处理，在此阶段，由于溶解度的差异，具有沉淀反应的氟化钙及硫酸钙会共同沉淀下来，而硝酸根、氯离子、甲酸根、乙酸根与钙离子之间则因溶解度相对甚大，不会产生沉淀反应，仍然留在液相中且不致对氟化钙和硫酸钙的沉淀反应造成任何影响。在氟化钙和硫酸钙的沉淀反应完成后，继之使用硫酸根移除剂进行硫酸钙中硫酸根的移除反应，使硫酸根脱离硫酸钙，并由固相转移至液相。反应液经过滤后，滤饼已不再含有硫酸钙沉淀物。滤饼经粉碎后再水洗，可将滤饼中自由水含有的硫酸根加以洗净，再过滤后可得较纯的氟化钙。

附图说明

图1为本发明的流程图。

【符号说明】

R1 反应槽                     F1第一过滤机    M1粉碎机 

C1 水洗槽                     F2 第二过滤机 

10 含硫酸等混酸的氢氟酸进料管线 20 钙盐进料管线 

30 氢氧化钠进料管线                         40盐酸进料管线 

50硫酸根移除剂进料管线                  60反应液出料管线 

70反应后滤饼出料管线                      80粉碎后滤饼出料管线 

90清水进料管线          100清洗液出料管线 

110清洗后滤饼出料管线。

具体实施方式

含硫酸等混酸的氢氟酸通过含硫酸等混酸的氢氟酸进料管线10进料至反应槽R1后，钙盐经由钙盐进料管线20进料至反应槽R1进行沉淀反应，此时会产生氟化钙及硫酸钙的共同沉淀物。上述沉淀反应的pH值如不在操作的范围时，则利用氢氧化钠通过氢氧化钠进料管线30及盐酸通过盐酸进料管线40进料至反应槽R1加以调整。因此阶段为氢氟酸和钙盐制造氟化钙的化工现有的方法，其制造方法大量出现在中外文献，在此不再详述，唯此阶段的沉淀物除了氟化钙之外，尚多了硫酸钙。