專利名稱：除氟絮凝劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種絮凝劑及其制備方法，尤其是涉及一種除氟絮凝劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著全球?qū)μ柲芗夹g(shù)的開發(fā)和利用，多晶硅太陽能電池產(chǎn)業(yè)得到了很快的發(fā)展。但是在目前的多晶硅太陽能電池產(chǎn)業(yè)中會產(chǎn)生大量的含氟廢水，對環(huán)境污染非常嚴(yán)重。 而目前對含氟廢水的處理還是停滯在傳統(tǒng)的“除氟工藝”上，該工藝是在含氟廢水中加入電石渣或石灰，在水中盡量加大Ca2+的含量，使F—形成CaF2沉淀去除。但這種除氟工藝不論怎樣加大Ca2+的含量，僅能使出水水質(zhì)含F(xiàn)_量降到20mg/L-30mg/L左右，而國家污水一級排放標(biāo)準(zhǔn)是小于10mg/L，人類飲水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)允許含氟量為0. 5mg/L-lmg/L。并且為了增加Ca2+含量，含氟廢水中還要加入氯化鈣、聚合氯化鋁(PAC)和聚丙烯酰胺(PAM)等藥劑， 使得水中的鹽含量極高，而且含氟廢水中含有的乙酸和乙二醇等有機物卻沒有任何去除措施，使水質(zhì)的化學(xué)需氧量(COD)超標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種除氟絮凝劑及其制備方法，能夠有效去除含氟廢水中的 F_，減少多晶硅太陽能電池產(chǎn)業(yè)對環(huán)境的污染。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種除氟絮凝劑，所述除氟絮凝劑主要組成為帶有羥基的高錳酸復(fù)合鹽，所述高錳酸復(fù)合鹽分為固體和液體兩種，其固體為紫色顆粒狀，不潮解不變質(zhì)，液體為紫紅色。本發(fā)明還提供了一種除氟絮凝劑的制備方法，包括步驟101，向鹽酸溶液中加入鋁，至溶解完全，所述鹽酸中氯化氫與所述鋁的質(zhì)量比為 36. 5 64. 26 ；步驟103，將上述溶液冷卻后加入高錳酸鉀，溶解完全后即為除氟絮凝劑液體產(chǎn)品，干燥后得到除氟絮凝劑固體產(chǎn)品。因此，本發(fā)明采用上述的除氟絮凝劑及其制備方法，能夠有效去除含氟廢水中的 F_，減少多晶硅太陽能電池產(chǎn)業(yè)對環(huán)境的污染。下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。


圖1為本發(fā)明除氟絮凝劑的制備方法實施例的流程圖。
具體實施例方式除氟絮凝劑實施例傳統(tǒng)除氟工藝的指導(dǎo)思想是為了降低出水水質(zhì)中的含F(xiàn)—量，盡量加大Ca2+的含量。使含氟廢水中的F—形成CaF2給以去除。但不論怎樣加大Ca2+的含量，其出水水質(zhì)含 F_量仍在20-30mg/L左右，主要原因有以下兩個方面1、鹽效應(yīng)對除氟的影響根據(jù)CaF2的溶度積常數(shù)(Ksp) = 2. 7 X 10_"計算，CaF2在純水中的飽和溶解濃度下，F(xiàn)_含量為7. 182mg/L, Ca2+含量為7. 56mg/L。也就是說，在含有F_的水中，只要Ca2+大于7. 56mg/L, F_含量就會小于7. 182mg/L, Ca2+含量越高，F(xiàn)_含量就越低。但在多晶硅產(chǎn)業(yè)的含氟廢水中，Ca2+的含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于7. 56mg/L，但是F_含量不但沒有小于7. 182mg/L,反而總在30mg/L左右，原因是7. 182mg/L是CaF2在純水中的F_含量的理論值，而含氟廢水中含鹽量極高，在這樣的廢水中，Ca2+有大量的負(fù)離子包圍，而F—同樣有大量的正離子包圍，勢必使CaF2的形成受阻，換句話說，CaF2的飽和溶解濃度比純水中的飽和溶解濃度會大得多， 這就是鹽效應(yīng)，也就是含氟廢水經(jīng)處理后含F(xiàn)_量總在30mg/L左右的原因之一。2、氫鍵對除氟的影響多晶硅太陽能電池產(chǎn)業(yè)制作工藝中需要對原料硅進(jìn)行切片，在切片過程中會使硅片表面產(chǎn)生一層損傷層，形成晶格高度扭曲和一個較深的彈性變形層，對電池性能會造成不良影響，所以對硅片的表面需要化學(xué)清洗、表面腐蝕和絨面制備。在絨面制備過程中，絨面狀的硅表面，每平方厘米形成幾百萬個的四面方椎體，使入射光在其表面可獲得多次反射和折射，增加光的吸收，提高電池效率。絨面硅片的制備所用腐蝕液是NaOH稀溶液中加入乙二醇即甘醇作絡(luò)合劑，利用對硅的腐蝕來制備絨面。這樣就在含氟廢水引入了乙二醇，它對除氟的影響也很大。眾所周知，甘醇自身具有聚合作用，其原因是它具有二個羥基，羥基上的氫幾乎呈裸體質(zhì)子狀態(tài)，因此具有很強的正電性，也就是具有氫鍵。氫鍵不但引起自身發(fā)生聚合，而且對F_吸引力更強，使F_與乙二
CH7-OH---F"
醇形成JL2Hm^fU形式存在于廢水中，阻止CaF2的形成。從上述分析可知，要想降低含氟廢水中F_的濃度，需要加入的物質(zhì)必須既能夠消除乙二醇?xì)滏I的作用，使其吸附的F_釋放出來，并且本身具有氫鍵的物質(zhì)團(tuán)，能穿透鹽效應(yīng)屏障，把F—吸附沉淀出來。本實施例中提供了一種除氟絮凝劑，主要組成為帶有羥基的高錳酸復(fù)合鹽，化學(xué)式可寫為Al2 (OH)6_n(MnO4)n，其中1彡η彡5，所述高錳酸復(fù)合鹽分為固體和液體兩種，其固體為紫色顆粒狀，不潮解不變質(zhì)，液體為紫紅色。將本實施例所述的除氟絮凝劑加入含氟廢水中后，溶解形成Μη04_和Al2 (OH) 6_ηη+，其中Μη04_具有強氧化性，能使乙二醇等有機物氧化成醛，再將醛氧化成酸，再將酸繼續(xù)氧化成(X)2和H2O,使乙二醇中的F—離子完全釋放出來， 同時通過加入藥劑調(diào)節(jié)被處理水的PH值介于6與7之間，使Al2(OH)6:離子形成
權(quán)利要求
1.一種除氟絮凝劑，其特征在于所述除氟絮凝劑主要組成為帶有羥基的高錳酸復(fù)合鹽。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的除氟絮凝劑，其特征在于所述高錳酸復(fù)合鹽分為固體和液體兩種，其固體為紫色顆粒狀，不潮解不變質(zhì)，液體為紫紅色。
3.一種除氟絮凝劑的制備方法，其特征在于包括步驟101，向鹽酸溶液中加入鋁，至溶解完全，所述鹽酸中氯化氫與所述鋁的質(zhì)量比為 36. 5 64. 26 ；步驟103，將上述溶液冷卻后加入高錳酸鉀，溶解完全后即為除氟絮凝劑液體產(chǎn)品，干燥后得到除氟絮凝劑固體產(chǎn)品。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種除氟絮凝劑及其制備方法，所述除氟絮凝劑主要組成為帶有羥基的高錳酸復(fù)合鹽，所述高錳酸復(fù)合鹽分為固體和液體兩種，其固體為紫色顆粒狀，不潮解不變質(zhì)，液體為紫紅色。本發(fā)明還提供了一種除氟絮凝劑的制備方法。本發(fā)明采用上述的除氟絮凝劑及其制備方法，能夠有效去除含氟廢水中的F-，減少多晶硅太陽能電池產(chǎn)業(yè)對環(huán)境的污染。
文檔編號C02F1/52GK102234150SQ20101015310
公開日2011年11月9日 申請日期2010年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月23日
發(fā)明者宋同安, 宋梅榮, 張?zhí)烊? 蘇燕彬 申請人:保定市凱斯達(dá)科技有限公司