探究氟化工“三废”的资源化利用

探究氟化工“三废”的资源化利用

周圣川

广元市朗坤环保有限公司 广元 628000

摘要：在我国化工产业持续发展的过程中，氟化工行业在生产装置规模以及产品品级数量等方面都呈现出一种持续扩张的态势，最终形成的包括氟烷烃、含氟聚合物、无机氟化物、含氟精细化学品在内的四种类型的化工产品体系。在氟化工相关产品生产的过程中，通常会排放含有大量氟物质的废水、废气和污泥等污染物，这些污染物不仅能够对生态环境产生破坏，同时也具备较为显著的二次回收利用价值。本文通过简单的分析氟化工生产过程中的三废问题，针对氯化氢含氟污泥以及含氟污水的具体资源化利用提出了策略，以便为今后我国氟化工生产过程中各种污染物的回收、利用提供借鉴和参考。

关键词：氟化工；资源利用；策略

1、氟化工生产中的“三废”问题分析

萤石作为我国氟化工行业应用最为频繁的生产原料，在经过初级加工之后可以得到包括氢氟酸、四氟乙烯、二氟一氯乙烷等在内的各种氟化物生产原料。中端的化工产品则具体包括六氟丙烯、四氟丙烯以及各种臭氧层物质消耗替代品等在内的氟碳化合物。在进一步的高端产品体系中，则是包括如氟树脂、氟橡胶、含氟医药等在内的含有氟元素的精细的化学品以及聚合物[1]。以目前我国氟化工产业的发展看来，由其带来的主要“三废”问题可以总结为如下几点：第一，大气环境的废弃污染物，这类污染物主要包括了无机氟化物、有机氟化物和氟利昂以及含氟的低沸物。其中的无机氟化物有具体包括了氟气、氟化氢、四氟化硅和氟硅酸。第二，水体污染物。氟化工生产过程中形成的废水，其组成成分相对较为复杂，尤其是有机氟化工的生产废水，其中的COD和BOD5含量相对较高，并且讲解难度相对较大，带来较为严重的有机污染问题。如果这类废水在尚未经过有效处理的情况下直接排入到自然水体中，会对水中的微生物以及饮用水的人体产生较大的危害。第三，固体废弃污染物。氟化工厂在产品生产的过程中，精炼和脱氢等生产工序会产生数量相对较多的含氟有机高沸物，这类废弃物属于危险度相对较高的固体废气污染物，并且在氟化工废水处理的过程中也会产生数量较多的含氟污泥。第四，土壤、地下水污染物。在萤石粉碎和酸化的过程中，通常会产生数量较多的含氟气体、废水以及废渣，这些含氟化合物会在空气和水体中逐渐聚集，并通过雨水在土壤中逐渐积聚，从而带来土壤的氟污染问题。

2、氟化工生产中的“三废”资源化利用策略

2.1氯化氢资源化利用策略

在氟烷烃和氟单体生产过程中，氯化氢作为主要的副产物，一旦这些生产副产物的比重相对过高，则必须要对其进行资源化的有效处理，提高化工生产的经济效益。在具体处理的过程中，可以优先使用水资源对氯化氢进行稀释，确保其中的氯化氢组分能够不断的被吸收，形成化工生产所需要的盐酸原料。在氟化物生产过程中，氟化工的盐酸副产物中的杂质含量相对较高，为了进一步提高盐酸副产物在化工产品生产过程中的使用效率，可以配合蒸馏法、吸附法，提高盐酸的含量数值。在处理氯化氢气体的过程中，也可以使用带有硼酸物质的盐酸，对其中的氟化氢取出。氟化氢含量的减小，也可以通过硅胶的合理利用来实现，硅胶壳的二次重复使用，能够进一步提高氯化氢在工业生产过程中的使用频率[2]。在氯化氢处理的过程中，也可以使用精馏、纯化、脱氟等形式，让其成为能够有效替代氯乙烯和氯化钙这类物质的生产原材料，并配合电解的形式对盐酸物质进行处理，生产化工生产中需要的氯气。我国的氟化工产业园区，在具体生产的过程中建立了完善的氟化工产品生产链，通过氟化工企业副产物氯化氢下游产品的配套生产，能够将氯化氢这一比重相对较高的副产物利用效率持续进行提高。为了进一步缓解低浓度废盐酸的产量，可以通过建设饲料级别的磷酸氢钙生产线，生产用于饲料生产过程中的磷酸氢钙。在具体处理的过程中，可以使用低浓度的盐酸对于磷矿粉进行溶解，并得到含有磷酸、氯化钙和氟化钙沉淀的酸解液，在烟笋擢内阁的氟化氢完全去除之后，如何经过检测发现溶液中的含氟浓度超过标准要求，则需要在溶液中加入适当的氯化钠形成氟硅酸钠的沉淀，最后加入脱氟助剂活性硅以及助沉剂进一步加快沉淀物的沉淀速度。在这一步处理完成之后，可以将碳酸钙加入得到的溶液中，从而与其中的磷酸进行中合反应，生成磷酸氢钙浆液，位于溶液中的氯化钙不会参加反应，需要同废水一起进行排放。随后将得到的磷酸氢钙浆液进行离心脱水处理之后，实用纯水进行喷淋和清洗，将表面附带的氯化钙物质有效去除，磷酸氢钙物料在脱去其中大部分水分之后可以进入烘干机组中，最终得到磷酸氢钙这一产品。

2.2含氟污泥的资源化利用策略

   在氟化工产品生产的过程中，在处理含氟废水的环节，通常会在沉淀处理之后产生相应的含氟污泥，最为传统的处理方法是集中进行对方或者是填埋，但在经过雨水长期浸润之后，氟离子会随着雨水进入土壤，从而带来较为严重的土壤和地下污水污染问题。以目前的技术发展看来，为了降低含氟污泥对于土壤和地下水所带来的污染，可以将含氟污泥和城市污泥实施共熔处理，有效地提取其中的氟化钙物质，将之作为陶瓷、水泥和混凝土生产过程中的部分原材料，尤其是在目前的混凝土和水泥工业生产中利用率相对较高。在具体处理的过程中可以将石灰石、矾土和含氯的污泥按照一定的计算比例制作成混合生产原料，在回转窑内经过煅烧处理之后，将其制备成氟铝酸盐水泥

[3]。这些废弃的含氟污泥不仅能够在大型工业上发挥应有的作用，也可以将之只作为氟化工的产品。在偏向酸性的生产环境下，使用结晶、沉淀等化学反应方式，经过过量的硫酸在150~300℃的环境下进行搅拌，并可以制作出氟化氢气体。这种含氟的硫酸可以在通过常压蒸馏、酸化、沉淀、转化等多项制作工艺之后，生产出氟化钙，并且得到的氟化钙              质量完全符合其他化工产品的生产要求。

2.3含氟污泥的资源化利用策略

   在氟化工产品生产的过程中，精馏、脱氢等生产环节通常会产出一部分的含氯废气。一般而言，每生产一吨的四氟乙烯通常会产生0.04吨的含氟废气，以目前我国污染物的处理技术看来，大部分企业都会使用焚烧的形式对这种物质进行处理。这种处理方式不但不会产生任何的环境污染，并且含氟废气在经过冷却以及其他的一系列处理之后，可以将气体进行二次的排放。同时也可以借助一些包含丙酮在内的特殊溶剂，让其作为吸收剂，对含氟废气中的部分杂质进行有选择的吸收。目前我国绝大部分服化工企业都是以这种形式对于含氟废气进行处理，尤其是在四氟乙烯生产制造的过程中，含氟废气的回收率基本可以达到74%，在经过提升处理之后，纯度可以接近99%。

3、总结

综上所述，氟化工“三废”的资源化利用，是推动氟 化工业事业稳定、高效发展的前提条件，是保护环境、造 福人类可持续发展的需要。希望通过文章的阐述，可以使 得各企业充分利用科学方法，将氟化工产业中的副产品“变 废为宝”，充分利用资源，进而实现循环经济。
参考文献

[1]马超峰,石能富,马潇,周飞翔,刘武灿,金佳敏,李玲,于万金.回收技术在氟化工中的应用研究进展[J].浙江化工,2021,52(08):1-4+9.

[2]李霞,王祥科,谢纯余,李建浩,颜光清.在线多流路色谱分析系统在氟化工的应用[J].低温与特气,2021,39(02):32-36.

[3]王志伟,李珅亮.氟化工园区二噁英污染影响分析与预测[J].江西科学,2021,39(01):128-133.