一种含氟废渣的处理方法与流程

本发明涉及环保领域，尤其是一种含氟废渣的处理方法。

背景技术：

1、六氟丙烯的制备步骤多，往往需要消耗大量的原料及辅助材料，生产过程中产生不少有毒有害的气体和液体，如果不进行处理实行随意排放，将对人类赖以生存的自然环境构成巨大的威胁。历年来，由于三废处理不善，已使多人中毒伤亡，因此如何合理的进行三废排放是衡量一个企业生产文明程度的标尺。六氟丙烯生产企业在快速发展的同时，应高度重视三废处理和综合利用，净化环境，促进生产。

2、中国专利cn113651341a：公开一种利用含氟废渣合成六氟磷酸锂溶液的方法，涉及资源回收综合利用和氟材料合成领域。该方法是先将干燥粉碎的含氟废渣在反应炉中干燥加氧预烧后加入第一反应釜，缓慢加入五氯化磷反应产生气体；然后气体导出第一反应釜后经纯化得到高纯度五氟化磷气体；再将干燥粉碎的氟化锂加入有机溶剂形成氟化锂悬浮液；接着将高纯度五氟化磷气体通入氟化锂悬浮液中反应，生成六氟磷酸锂溶液；达到一定浓度后将该溶液进行脱酸处理、过滤，得到高纯度六氟磷酸锂溶液。

3、中国专利cn104030332b：涉及一种从农药工业含氟废渣中回收冰晶石的方法，采用以下步骤：(1)农药工业含氟废渣的浸提：将农药工业的含氟废渣与水混合，用酸调节混合液ph值，加热和机械搅拌，待反应结束后，过滤得滤液和滤渣；(2)冰晶石的制备：将铝液加入到滤液中，用酸或碱调节混合液初始ph值，加热和机械搅拌；待搅拌结束后，过滤得滤液和滤渣，滤液回流与浸提步骤得到的滤液混合再重新反应；滤渣经洗涤干燥得到产物冰晶石。

4、中国专利cn102167519：提供了一种利用含氟废渣制造玻璃纤维的方法。所述方法包括：收集玻璃纤维生产时含氟废气处理过程中产生的含氟废渣，干燥至含水率小于0.5％，粉碎至玻璃纤维投料所需粒度，将所得含氟废渣粉部分或全部替代玻璃配合料中的萤石粉进行玻璃纤维的生产。所述玻璃配合料各主要原料的质量组成如下：石英砂90～200份，叶腊石600～650份，石灰石280～330份，含氟废渣粉10～50份，萤石粉0～50份，硼钙石120～180份或白云石100～120份。

5、目前对于六氟丙烯生产的含氟废渣常用的处理方式主要是填埋、焚烧等方法，直接填埋或者是堆弃，容易对环境造成污染；焚烧的成本高，尾气也很难达到行业排放标准。

技术实现思路

1、针对上述背景技术中提出于六氟丙烯生产的含氟废渣处理问题，本发明提出一种含氟废渣的处理方法，本方法结合物理吸附和化学反应的综合处理方法，不仅针对氟化物进行有效控制，同时能够去除烟气中的颗粒物和其他可能的有害物质，减少对环境的影响。

2、为达到上述发明目的，本发明提供了如下的技术方案：

3、本发明第一方面提供了一种含氟废渣的处理方法，其操作步骤为：

4、s1：按重量份，称取50-80份含氟废渣、5-10份koh、30-50份甲醇、100-200份水，加入至反应釜中，升温至60-70℃，反应5-8h后，得到氟醚和烯醇醚的低毒性有机混合物；

5、s2：将低毒性有机混合物送入回转窑烘干机，与高温烟气充分接触，烘干，去除水分；

6、s3：烘干后低毒性有机混合物直接进入回转窑焚烧炉内焚烧，以天然气作为助燃剂；

7、s4：回转窑焚烧产生的烟气进入二燃室继续高温燃烧，二燃室出来的高温烟气经高温旋风除尘器除尘后，进入回转窑烘干机和低毒性有机混合物进行换热，再进入急冷塔，急冷塔中加入质量浓度为5-10％氢氧化钙溶液，温度迅速降低；

8、s5：烟气进入活性炭喷射装置，再通过装有改性大孔吸附树脂的吸附柱进行吸附处理，吸附后的烟气进入布袋除尘器后，尾气排空。

9、优选的，所述的含氟废渣为六氟丙烯的生产废渣，主要为细炭黑、自聚物。

10、优选的，所述的回转窑烘干机出料含水率控制在20-40％。

11、优选的，所述的回转窑焚烧炉燃烧室温度控制在950-1100℃，停留时间为50-70min。

12、优选的，所述的二燃室温度950-1100℃，停留时间2-5s。

13、优选的，所述的回转窑烘干机出口烟气温度500-600℃。

14、优选的，所述的急冷塔出口烟气温度160-200℃，烟气停留时间2-5s。

15、优选的，所述的布袋除尘器出口尾气温度100-120℃。

16、本发明第二方面提供了所述的改性大孔吸附树脂的制备方法为：

17、a1：将100-120份d301苯乙烯系大孔阴离子交换树脂置于射频感应耦合等离子体反应器中，并通入二(二甲氨基)硅烷蒸汽；设置气体流量为15-25ml/min，射频频率为13.56mhz，功率为1-3kw，并在该氛围中进行等离子体改性处理50-100min，得到表面带有硅氢键的树脂；

18、a2：在搅拌釜中，先用氮气置换空气，以排除氧气和湿气对反应的影响；加入100-160份带硅氢键的树脂、1000-1600份乙醇、0.01-0.4份karstedt催化剂cas:68478-92-2，并在65℃-75℃下搅拌反应100-150min；继续添加5-15份异戊烯基硫醇，0.3-0.8份丙烯酸锆，0.03-0.2份甲基丙烯酸镧，在60℃-70℃下搅拌反应30-70min；

19、a3：再加入2-5份四甲基胍，在60℃-70℃下搅拌反应20-50min；反应结束后，通过过滤和烘干得到改性大孔吸附树脂。

20、反应机理

21、硅氢键活化：步骤a1中等离子体处理使得树脂表面产生硅氢键，这些硅氢键具有较高的化学活性，为后续的化学改性提供了反应位点；

22、硅氢加成反应：步骤a2中，带硅氢键的树脂与异戊烯基硫醇发生硅氢加成反应，将硫醇基团引入到树脂结构中，硫醇基团可进一步与氟化物反应形成稳定的化合物，有助于氟化物的去除；

23、配合物固定化：甲基丙烯酸镧，丙烯酸锆通过与带硫醇的树脂发生类似的化学反应被固定在树脂上，提高了树脂对氟化物的吸附和催化去除能力。

24、技术效果

25、本发明的一种含氟废渣的处理方法，本发明与现有技术相比，具有以下显著效果：

26、1、本发明采用高温焚烧的方式，解决了含氟废渣的再次污染问题，是一种无害化和减量化的绿色工艺；

27、2、本发明采用急冷塔，在2-5s内使温度迅速降低到180-220℃，有效地抑制了二噁英的生成；烟气与碱液的充分接触，使得烟气中的酸性气体与碱液进行中和反应，从而达到脱酸的目的；

28、3、本发明采用活性炭喷射装置，利用活性炭粉末吸附烟气中的二噁英及其他碳氢化合物，可确保最终烟气排放中vocs，达到环保排放的要求；

29、4、本发明的含氟废渣的处理方法，尾气达到行业排放标准的技术效果：

30、增强吸附性能：改性树脂通过等离子体处理和化学改性后，其表面性质得到改善，提高了对氟化物的吸附能力，从而在后续的烟气处理过程中能更有效地去除氟化物，使尾气中氟化物含量降低到符合行业排放标准；

31、高效过滤除尘：结合物理吸附和化学反应的综合处理方法，不仅针对氟化物进行有效控制，同时能够去除烟气中的颗粒物和其他可能的有害物质，减少对环境的影响；

32、稳定的处理效果：通过优化的改性树脂制备工艺和应用流程，确保了处理效果的稳定性和可靠性，为持续达标排放提供了保障。