含氟氢氧化钾废液回收工艺□崔开孝在SF6、NF3等生产过程中，用25%左右的KOH溶液洗涤粗产品中的酸性杂质，使用一定时间后，KOH会逐渐转化为氟化钾、亚硫酸钾、碳酸钾等钾盐，碱液浓度逐渐降低，洗涤液吸收能力逐渐下降。当KOH浓度降至5%～10%时，按照工艺要求须更换新碱。无论是从环保要求，还是从降低生产成本、节约原材料考虑，废碱液的回收再利用都非常必要。黎明化工研究院化二分厂对废碱液再生方法进行了深入研究，建成了一套工艺合理、再生效果较好的废碱液回收装置，取得了较好的经济和社会效益。一、再生原理1.吸收过程  KOH溶液作为洗液，吸收NF3粗气中的阴离子转化为可溶性钾盐，KOH浓度逐渐减小，吸收能力降低，最终变为废碱液。2.再生过程  在废碱液中加入固体氢氧化钙，生成难溶性钙盐沉淀，再生形成KOH溶液。再生过程中Ca(OH)2与钾盐反应越充分，KOH的回收率就越高。二、工艺流程废碱再生工艺的流程如图1所示。具体流程为：碱液浓度降至5%～10%时，用泵将废碱液打入废液贮槽中暂存，然后泵入反应釜，加固态Ca(OH)2混合搅拌，反应后将母液送入静置沉降池沉降，使其沉降分层，清液用过滤器过滤，下层混浊液用螺杆泵打入压滤机进行压滤，滤渣排入滤渣槽（可定量加入氢氟酸，做成纯度较高的氟化钙）。滤液送入清液槽备用，再补加少量固碱，配成生产所需的碱液浓度，重新用于生产。三、因素分析1.回收率  废碱液中主要杂质为KF，同时含有少量的K2CO3和K2SO3 ，三者均消耗Ca(OH)2，因此要确定废碱液处理时Ca(OH)2加入量，需要先检测3种物质的含量，然后依据反应式，计算出应加入的Ca(OH)2量。考虑到反应效率等因素，实际的Ca(OH)2加入量应为理论计算量的1.1倍左右。依据加入的Ca(OH)2量，如全部反应 KOH溶液应恢复到配制时浓度的20%～25%。但实际再生结果达不到该值，说明有部分Ca(OH)2没有反应，随沉渣排出。该方法碱回收率为60%～70% ，收率不高的主要原因是由于Ca(OH)2与CaF2、CaCO3、CaSO3的溶度积比较接近，易形成混合凝胶而沉淀，使Ca(OH)2不能充分离解反应，反应结束残渣中仍有较多的Ca(OH)2没有溶解转化为KOH。如果先加水将Ca(OH)2制成溶液，效果应该更好，但此时反应釜内含水量将较多，溶液碱液浓度较低。因此，提高KOH回收率并保持较高的碱液浓度，必须继续探索阻止Ca(OH)2与CaF2、CaCO3、CaSO3等形成凝胶的办法。提高温度能提高KOH回收率，但运行成本较大，且效果有限。另外减少废碱液中CO32-、SO32-的含量，对提高回收率也有作用，如来自NF3厂的废碱液因CO32-、SO32-含量比来自SF6厂小，回收率相对较高。2.搅拌方式  开始用离心泵打循环的搅拌方式，由于釜液中加入了大量的Ca(OH)2，流体比重大，阻力大，流量小，液体不能充分混合，所以搅拌效果不理想，KOH浓度回升不快，反应釜底部出现一层较厚沉淀物，影响反应。因此化二分厂将搅拌形式改为用双层六叶片搅拌器搅拌的方式，从运行效果看，无论是釜液搅拌，还是釜底部沉渣都较泵循环的方式效果好，再生后碱液浓度提高也较快。3.反应时间  搅拌反应1.5h以后，碱液浓度已经不再提高，说明反应已经结束。因此确定搅拌2.5h已经比较充足。4.静置时间  反应后的母液先打入沉淀静置槽，进行静置，由于沉渣颗粒较细，分层较慢。因此静止时间越长，分层情况越好，试验表明静置8h即可达到较好的效果。5.沉渣处理  沉渣中主要成分为CaF2，含有部分的Ca(OH)2，同时含有少量CaCO3、CaSO3。把滤渣进一步加入氢氟酸，使Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3与氢氟酸反应生成CaF2，可以得到纯度在96%以上的CaF2。CaF2是一种用途较多的氟化物原料，如用于生产氟化氢，也可用于制造光学玻璃、搪瓷、医药等。本工艺回收效果好，达到了预期的设计效果，取得了较好的经济和社会效益，可推广用于化工生产中。