Флуорът се използва широко като ецващ агент в индустрии като полупроводници и фотоволтаици, основно с произход от флуороводородна киселина (HF) и буферирана флуороводородна киселина (BHF). Излишният свободен флуорид е токсичен за организмите и трябва да бъде отстранен от промишлените отпадъчни води. Ovivo, канадска компания, разработи керамичен мембранен ко-процес за третиране на флуорид-съдържаща вода (особено HF-съдържаща отпадъчна вода). При киселинни условия (pH по-малко или равно на 4), калциевият карбонат реагира с флуоридните йони в отпадъчните води, за да образува частици калциев флуорид (CaF₂); тези частици след това се отделят от пречистената отпадъчна вода чрез филтриране с керамична мембрана.
I. Съществуващи технологии за дефлуориране:
- Метод на утаяване с калциев флуорид (метод на калцит/метод на кристализация)
- Най-често използвани: утаяване с вар + коагулация/флокулация + процес на утаяване
- Адсорбция на алуминиев оксид, йонен обмен
II. Недостатъци на традиционните процеси:
- Генерираният CaF₂ е фин прах, изискващ добавяне на коагуланти.
- Голям системен отпечатък.
- Високо съдържание на примеси, което води до ниска стойност на използване на ресурсите на утайката от CaF₂.
- Висока консумация на реагент.
Следователно е необходим подобрен процес, който е стабилен, ни-цена, изисква по-малко пространство и има ниска консумация на реагент и енергия.
Ядрото на базирания на керамичната мембрана -дефлуоридиращ процес е да реагира калциев карбонат (CaCO₃) с флуоридни йони (особено HF) във вода при киселинни условия (рН по-малко или равно на 4), за да се генерират частици калциев флуорид (CaF₂).
III. Ключови принципи
- Частиците калциев карбонат действат като зародишни кристали и CaF₂ расте на тяхната повърхност.
- Ядрата на калциевия карбонат остават вътре в частиците, образувайки CaF₂ частици с голям-диаметър, които лесно се утаяват.
- Малките частици CaF₂, които не растат върху зародишните кристали, се задържат от мембраната.
- Не са необходими коагуланти или флокуланти.
IV. Условия на процеса
1.pH контрол
- Оптимално pH на реакцията: По-малко или равно на 4, за предпочитане По-малко или равно на 3,5.
- pH ще се повиши до слабо киселинно (приблизително 5-7) по време на реакцията.
2. Добавяне на калциев карбонат
- Форма: Прах или каша
- Размер на частиците на праха: D90 По-малко или равно на 1 mm, за предпочитане По-малко или равно на 0,1 mm
- Excess dosage: CaCO₃/fluorine mass ratio >2
3. Време за реакция
- Стайна температура, при условия на разбъркване: 5-60 минути, за предпочитане 20-40 минути.