[发明专利]一种含氟硝酸回收利用的方法

权利要求书

1.一种含氟硝酸回收利用的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

(1)混合除氟剂与含氟硝酸，充分反应后进行固液分离，得到氟硅酸盐与低氟硝酸；所述含氟硝酸由硝酸、氢氟酸、醋酸与水组成；所述除氟剂包括二氧化硅与硝酸盐的组合；

(2)混合钙盐与步骤(1)所得低氟硝酸，充分反应后进行固液分离，得到氟化钙与除氟硝酸；所述钙盐包括碳酸钙、硝酸钙或氧化钙中的任意一种或至少两种的组合；

(3)混合遮蔽剂、催化剂与步骤(2)所得除氟硝酸，50-60℃加热至反应完全，得到脱碳液与含氮气体；所述遮蔽剂为铝酸钠和/或硝酸铝；所述催化剂为S-1全硅分子筛；

(4)浓缩步骤(3)所得脱碳液，得到硝酸与剩余母液；所述浓缩的温度为90-100℃，真空度为-0.02MPa至-0.09MPa；

(5)中和步骤(4)所得剩余母液，中和后所得液体再次进行浓缩，所得硝酸盐回用于步骤(1)；所述中和的终点为使步骤(4)所得剩余母液的pH值为5-6.5；所述浓缩的温度为90-100℃，真空度为-0.02MPa至-0.09MPa。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述含氟硝酸中的H⁺浓度为5-10mol/L。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述含氟硝酸中，硝酸的质量分数为28-40wt％，氢氟酸的质量分数为0.5-5wt％，醋酸的质量分数为1-5wt％，余量为水。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述硝酸盐包括硝酸钠或硝酸钾。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述除氟剂中二氧化硅的加入量与含氟硝酸中氢氟酸的摩尔比为(0.8-1):1。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述除氟剂中硝酸盐的加入量与含氟硝酸中氢氟酸的摩尔比为(1-1.1):1。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述钙盐的加入量与步骤(1)所述低氟硝酸中氢氟酸的摩尔比为(0.8-1):2。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述遮蔽剂的加入量为步骤(2)所得除氟硝酸质量的0.5-2％。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述催化剂的加入量为步骤(2)所得除氟硝酸质量的0.1-0.2％。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)所述含氮气体由二氧化碳和二氧化氮组成。

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(4)所得硝酸的质量分数为20-35wt％。

12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(5)所述中和所用中和剂为氢氧化钠或氢氧化钾。

13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(5)还包括利用中和所得铝泥制备硫酸铝的步骤：混合硫酸与中和所得铝泥，70-80℃下加热溶解得到pH值为2-3的硫酸铝溶液。

14.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括对步骤(3)产生的含氮气体进行吸收的步骤：使用氮氧化物吸收剂将含氮气体中的二氧化氮转化为氮气。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述氮氧化物吸收剂为硫脲和/或尿素。

16.一种如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

(1)混合除氟剂与含氟硝酸，充分反应后进行固液分离，得到氟硅酸盐与低氟硝酸；所述除氟剂包括二氧化硅与硝酸盐；所述含氟硝酸由28-40wt％的硝酸、0.5-5wt％的氢氟酸以及1-5wt％的醋酸组成，余量为水；

(2)混合钙盐与步骤(1)所得低氟硝酸，充分反应后进行固液分离，得到氟化钙与除氟硝酸；所述钙盐的加入量与步骤(1)所述低氟硝酸中氢氟酸的摩尔比为(0.8-1):2；

(3)混合遮蔽剂、催化剂与步骤(2)所得除氟硝酸，加热至50-60℃，直至反应完全，得到脱碳液与含氮气体；所述遮蔽剂为铝酸钠和/或硝酸铝，遮蔽剂的加入量为除氟硝酸质量的0.5-2％；所述催化剂为S-1全硅分子筛，催化剂可增强硝酸氧化性，催化剂的加入量为除氟硝酸质量的0.1-0.2％；所述含氮气体由二氧化碳和二氧化氮组成，使用硫脲和/或尿素将含氮气体中的二氧化氮转化为氮气；

(4)90-100℃、真空度为-0.02MPa至-0.09MPa的条件下浓缩步骤(3)所得脱碳液，得到质量分数为20-35wt％的硝酸与剩余母液；

(5)使用氢氧化钠或氢氧化钾中和步骤(4)所得剩余母液至pH值为5-6.5，中和所得液体再次进行浓缩，浓缩的温度为90-100℃，真空度为-0.02MPa至-0.09MPa，浓缩所得硝酸盐回用于步骤(1)；中和所得铝泥用于制备硫酸铝。