国家标准 GB/T38102一2019 湿法磷酸及磷肥生产中氟硅酸废液处理处置方法 lquidintheprdetonm Ireatmentanddisp0salmethodforluorineaeidwaste ofwetpressphosporieaeidandphosphatefertilizer 2019-10-18发布 2020-09-01实施国家市场监督管理总局发布国家标准化管理委员会国家标准
GB/38102一2019 前言本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草本标准由石油和化学工业联合会提出本标准由全国废弃化学品处置标准化技术委员会(SAC/TC294)归口本标准起草单位:云南氟业环保科技股份有限公司、湖北省宏源药业科技股份有限公司、石狮市蓝新环保科技有限公司,深圳市中润水工业技术发展有限公司、深圳市长隆科技有限公司、贵州川恒化工股份有限公司、湖北宜化肥业有限公司、厦门市蓝水灵环保科技有限公司,无棣鑫岳化工集团有限公司、山东鲁北化工股份有限公司、翁福(集团)有限责任公司、江苏泰特联合环保科技有限公司、昆明理工大学,潍坊门捷化工有限公司、嘉善绿野环保材料厂、江苏盛勤环境工程有限公司、中海油天津化工研究设计院有限公司本标准主要起草人:陈建敏、金桥、雷莹、李润生、周雪芳,李剑秋、郭锐、吴秀琼、王斌、高强、王权顶、钱均,何德东、刘泉军、俞明华、张柯,李志林,舒伟锋、尹刚,蔡忠、,张洪昌,架爱华,宋涛、弓创周
GB/38102一2019 湿法磷酸及磷肥生产中氟硅酸废液处理处置方法范围本标准规定了湿法磷酸及磷肥生产中氟硅酸废液的来源,处理处置方法及环境保护要求本标准适用于湿法磷酸及磷肥生产中氟硅酸废液的处理处置规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 GB/T4292氟化铝 GB5085.7危险废物鉴别标准通则 GB/T7746工业无水氟化氢 GB8978污水综合排放标准 GB16297大气污染物综合排放标准 GB18599 -般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准 GB/T23936工业氟硅酸钠 GB/T28653工业氟化铵 GB/T28655工业氟化氢铵 HG/T2768工业氟硅酸锁 HG/T4692工业氟硅酸铵 HG/T4693工业氟硅酸钾 Ys/T517氟化钠来源湿法磷酸生产主要是以硫酸分解磷矿石,磷肥生产是以硫酸或磷酸与磷矿石反应,两种工艺都会产生含氟废气(主要成分是四氟化硅),经水洗涤吸收后,生成氟硅酸废液化学反应方程式如下: 3SiF+(2十n)H.O=2HSiF+SiO.”nH.O 处理处置方法 4.1生产氟硅酸钠、氟硅酸钾 4.1.1方法提要氟硅酸与硫酸钠或氯化钠)或硫酸钾(或氯化钾)反应,生成氟硅酸钠或氟硅酸钾)沉淀，经固液分离、洗涤、离心分离、干燥等工序制得产品化学反应方程式如下:
GB/T38102一2019 H,SiF +Na,SO=Na,SiF 十H,SO HSiF,十2NaCI=NaSiF 十2HCl HSiF 十K.sO=K,SiF十Hso. HSiF十2KCI=K,SiF十2HcCl 4.1.2工艺流程在搅拌条件下,将一定浓度的硫酸钠(或氧化钠)辫液或硫酸伊(或氧化钾)溶液加人氟硅酸废液中进行反应,生成氟硅酸钠(或氟硅酸钾)沉淀,经固液分离、洗涤、离心分离、干燥等工序制得氟硅酸钠(或氟硅酸钾)产品工艺流程见图1 废气处维系线氟硅酸废液氟硅酸纳离心沉降反应干燥或每硅酸分离洗涤钾产品纳盐纳盐溶解或评溶液或钾盐沉降废渣处理系统图 11 生产氟硅酸钠(或氟硅酸钾)工艺流程 4.1.3主要设备溶解槽、反应金,沉降洗涤金、离心机、通风设备、干燥设备及包装设备等 4.1.4控制条件工艺控制参数如下溶解温度;常温; 反应物浓度;H,SiF 不小于8%、Na.sO30%一35%(或NaCl15%一25%)或K,so30%~ 35%(或Kcl15%~25%); -反应温度:常温; -反应时间:l.0h1.5h; 干燥温度;200C~250C 4.1.5处理结果制得的氟硅酸钠或氟硅酸钾产品应分别符合GB/T23936或HG/T4693要求 4.2生产氟硅酸铵 4.2.1方法提要用液氨(或碳酸氢铵)与氟硅酸反应后,经过除杂、蒸发结晶、离心分离、干燥等工序制得产品化学反应方程式如下
GB/38102一2019 H,SiF,十2NH H.,O=(NH,),SiF,十2H,O H.SiF十2NH,HcCO=(NH,).SiF十2H,O+2cO. 4.2.2工艺流程在搅拌条件下,将液氨(或碳酸氢铵)加人氟硅酸废液中进行反应,调节pH至4一5,趁热过滤,除去不溶性杂质,再经蒸发结晶、离心分离、干燥,制得氟硅酸铵产品工艺流程见图2 皮气处理系统液饭或碳股裂饺氟硅酸铵中和浓缩氟硅酸废液过滤过滤干燥产品反应结晶废渣处废水处理系绕理系统图2生产氟硅酸铵工艺流程 4.2.3主要设备反应釜、过滤设备、蒸发结晶设备,通风设备、干燥设备及包装设备等 4.2.4控制条件工艺控制参数如下: 溶解温度:常温反应物浓度:H.SiF 不小于8% 反应温度:35C50C; 反应时间:1.0h~1.5h; 反应pH;4~5; 蒸发温度;90l00; 干燥温度:200C250C 4.2.5处理结果制得的氟硅酸铵产品应符合HG/T4692要求 4.3生产氟化铵及氟化氢铵 4.3.1方法提要液氨与氟硅酸反应,生成氟化铵和硅胶,经冷却陈化后过滤除去硅胶及不溶性杂质,再经浓缩、结晶、过滤洗涤、干燥,制得氟化铵产品;在浓缩后加人氢氟酸,通过蒸发、结晶、过滤洗涤、干燥,制得氟化氨铵产品化学反应方程式如下 H,SiF十6NH十(2十n)H,O=6NHF+siO”nH,O NHF十HF=NHHIF
GB/T38102一2019 4.3.2工艺流程在搅拌条件下,将液氨加人氟硅酸废液中进行反应至pH不小于8后,冷却、陈化、过滤,除去硅胶及不溶性杂质(用于生产白炭黑),经真空浓缩冷却结晶、过滤洗涤、干燥,制得氟化铵产品;在真空浓缩后氟化铵溶液中加人一定量的氢氟酸进行反应,调节pH至2~3后,再经冷却结晶、过滤洗涤、干燥,制得氟化氢铵产品工艺流程见图3 废气处液氨叙纵股理系统蒸汽氟化饺过真空冷却氧硅酸废液反应过滤干燥化叙铵浓缩结M 洗涂产品生产废水处白炭黑理系统图3生产氟化铵(氟化氢铵)工艺流程 4.3.3主要设备反应釜、过滤设备,真空浓缩、冷却结晶设备、通风设备、干燥设备及包装设备等 4.3.4控制条件工艺控制参数如下反应温度:20C一40C; 反应时间:0.5h~1.0h; -浓缩温度:NHF不大于80C,NH,HF80C一100C; 真空度;不大于0.06MPa; 干燥温度:100C110C空气流; 生产氟化控制pH:不小于8 -生产氟化氢铵控制pH:2 3 4.3.5处理结果制得的氟化铵、氟化氢铵产品应分别符合GB/T28653.GB/T28655要求 4.4生产氟硅酸镁 4.4.1方法提要萎苦土和氟硅酸反应,生成氟硅酸镁溶液,经过滤、真空浓缩、冷却结晶、过滤、干燥等工序制得产品化学反应方程式如下: HSiF十MgO=MgSiF 十H.O 4.4.2工艺流程在搅拌条件下,将菱苦土浆液加人氟硅酸废液中进行反应,控制pH至34,得到氟硅酸镁溶液
GB/38102一2019 经过滤、真空浓缩、过滤、真空浓缩、冷却结晶、过滤、干燥等工序制得氟硅酸镁产品工艺流程见图4 废气处燕汽燕汽理系统氟硅酸废液氟硅酸锁真空反应过滤过滤过滤千燥产品浓缩结品花草上菱苦土打浆浆液废渣处废水处理系统理系统图4生产氟硅酸镁工艺流程 4.4.3主要设备打浆槽、反应釜、过滤设备、真空浓缩设备、冷却结晶设备、通风设备、干燥设备及包装设备等 4.4.4控制条件工艺控制参数如下 -反应温度:常温; -反应时间:0.5h1.5h; 反应pH:3一4; 浓缩温度80C100C 真空度:不大于0.06MPa; 干燥温度:100C110C 处理结果 4,4.5 制得的氟硅酸镁产品应符合HG/T2768要求 4.5生产氟化铝 4.5.1方法提要氢氧化铝与氟硅酸反应生成氟化铝,经结晶、过滤洗涤、灼烧,制得产品化学反应方程式如下 H.SiF 十2AOH十nH,O=2AIF+SiOnH.O+4H.O 4.5.2工艺流程在搅拌条件下,将氧氧化铝加人氟硅酸废液中,95C105C进行反应,于90C左右保温3h~5h 后,过滤除去氟化铝溶液中的硅胶(用于生产白炭黑),经结晶、过滤洗涤,灼烧,制得氟化铝产品工艺流程见图5
GB/T38102一2019 废气处理系统氟化铝过述氟硅酸废液反应过滤结M 灼烧产品洗漆生产生产冰品石白炭黑图5生产氟化铝工艺流程 4.5.3主要设备反应釜、过滤设备、浓缩结晶设备、通风设备、沸腾炉及包装设备等 4.5.4控制条件工艺控制参数如下反应温度;95C105C; -反应时间:0.5h1.5h; -反应pH:2.02.5; 保温温度:90C士2 保温时间:3.0h~5.0h 灼烧温度:600C士25C 4.5.5处理结果制得的氟化铝产品应符合GB/T4292要求 4.6生成无水氟化氢 4.6.1方法提要在浓硫酸介质中.氟硅酸进行分解反应,产生四氟化硅和氢氧酸和硫酸的混酸,混酸再经蒸发、净化得到无水氟化氢化学反应方程式为: H,SiF =2HF+SiF 3SiF十(2十n)H.,O=2H.SiF +SiO”nH.O 4.6.2工艺流程在浓硫酸介质中,控制反应温度100C~150C,使氟硅酸废液发生分解反应,产生四氟化硅、氢氟酸和硫酸的混合溶液,再经蒸发、净化后,制得无水氟化氢产品产生的四氟化硅经过吸收系统吸收后变成氟硅酸和硅胶的混合物,经分离后,硅胶用于生产白炭黑,氟硅酸返回前段工艺工艺流程见图6
GB/38102一2019 浓硫酸无水氟化氟硅酸废液反应蒸发净化氢产品吸收生产硅胶分离白炭派图6生产无水氟化氢工艺流程 4.6.3主要设备吸收装置、反应釜、蒸发设备净化设备,通风设备及包装设备等 4.6.4控制条件工艺控制参数如下反应温度;100C~150C; -反应时间:0,5h1.5h; 蒸发温度60~100c 处理结果 4.6.5 制得的无水氟化氢产品应符合GB/T7746要求 4.7生产氟化钠 4.7.1方法提要氟硅酸与硫酸钠反应得到氟硅酸钠和硫酸,过滤洗涤后,加碳酸钠与氟硅酸钠反应生成氟化钠和硅胶,经沉降、水洗、过滤、干燥后制得氟化钠化学反应方程式为 H,SiF十Na,SO=Na,SiF十H,SO Na.SiF十2Na.CO十nH.O=6NaF+SiOnH.O2cO. 4.7.2工艺流程在搅拌条件下,将一定浓度的硫酸钠溶液加人氧硅酸废液中,反应生成氟硅酸钠和硫酸,过滤洗涤除去硫酸后,加碳酸钠溶液与氟硅酸钠反应生成氟化钠和硅胶,沉降分层后,抽出上层硅胶絮状溶液用于生产白炭黑,下层的氟化钠经过滤、干燥制得氟化钠产品工艺流程见图7
GB/T38102一2019 碳酸钠砍酸的废气处溶液溶液堆系统氟化纳过波氟硅酸废液反应反应沉降水洗过滤干燥产品过滤生产废水处废水处白炭盟系统理系统图7生成氟化钠工艺流程 4.7.3主要设备反应釜、过滤设备、蒸发浓缩设备、干燥设备、通风设备及包装设备等 4.7.4控制条件工艺控制参数如下氟硅酸浓度;不小于8% 硫酸钠溶液;30%35% 加硫酸钠反应温度;常温; 加硫酸钠反应时间:l.0h~1.5h 碳酸钠溶液;20%30% -加碳酸钠反应温度:不小于80C; 加碳酸钠反应时间;不小于2h; 加碳酸钠反应pHH:不小于9; 氟化钠干燥温度;100C~l10C 4.7.5处理结果制得的氟化钠产品应符合Ys/T517要求 5 环境保护要求 5.1废水在处理处置过程中产生的废水,应经综合处理后,能循环使用的送至生产工艺,不能循环的,排放应符合GB8978的要求 5.2废气在处理处置过程中产生的废气,进行无害化处理,排放应符合GB16297的要求 5.3废渣在处理处置过程中产生的废渣,应按GB5085.7的规定进行鉴别,并符合下列规定
GB/38102一2019 经鉴别属于危险废物,应根据自身条件进行深度无害化处理,或交由有资质的专业危险废物处理机构进行处理; 经鉴别属于一般固体废物,应按GB18599的要求进行处理 b

湿法磷酸及磷肥生产中氟硅酸废液处理处置方法GB/T38102-2019

湿法磷酸及磷肥生产过程中会产生大量的氟硅酸废液，如果不加以正确的处理和处置，将对环境和人体健康造成严重威胁。为了规范氟硅酸废液的处理和处置工作，我国于2019年颁布实施了《湿法磷酸及磷肥生产中氟硅酸废液处理处置方法》（GB/T38102-2019）标准。

氟硅酸废液的特点

氟硅酸废液是一种具有强酸性、高浓度、高毒性、难降解的危险废物。其中含有大量的氟离子、硅酸根离子等有害物质，如果直接排放到环境中，将会严重危害土壤、水体和空气质量。此外，氟硅酸废液还具有腐蚀性和爆炸性，对工作人员的生命安全也带来潜在威胁。

处理处置方法

根据GB/T38102-2019标准，氟硅酸废液的处理处置方法主要包括以下几种：

沉淀法：利用化学反应使氟、铝等物质沉淀下来，然后进行分离处理。该方法适用于含氟浓度较高的废液处理。
吸附法：将氟硅酸废液通过填料或活性炭等吸附剂进行吸附，去除其中的有害物质。该方法具有操作简单、成本低廉等优点。
中和法：将氟硅酸废液与碱性物质进行中和反应，使其PH值达到中性或碱性，从而实现废液的稳定化处理。该方法适用于废液浓度较低的情况。
蒸发法：将氟硅酸废液进行加热，使其水分蒸发，得到固态物质。该方法适用于处理氟硅酸废液的浓缩和减少体积。

总结

氟硅酸废液是一种具有危险性的废物，在湿法磷酸及磷肥生产过程中必须进行规范的处理处置。通过学习GB/T38102-2019标准中规定的氟硅酸废液处理处置方法，有助于我们更好地掌握氟硅酸废液的处理技术，促进废弃物处理工作的可持续发展。