A fluort széles körben használják maratószerként olyan iparágakban, mint a félvezetők és a fotovoltaik, elsősorban hidrogén-fluoridból (HF) és pufferolt hidrogén-fluoridból (BHF) származik. A túlzott mennyiségű szabad fluor mérgező a szervezetekre, ezért el kell távolítani az ipari szennyvízből. Az Ovivo, egy kanadai cég kifejlesztett egy kerámia membrán ko-eljárást fluorid-tartalmú víz (különösen HF-tartalmú szennyvíz) kezelésére. Savas körülmények között (pH kisebb vagy egyenlő, mint 4) a kalcium-karbonát reakcióba lép a szennyvízben lévő fluoridionokkal, és kalcium-fluorid (CaF2) részecskéket képez; ezeket a részecskéket azután kerámia membránszűréssel választják el a tisztított szennyvíztől.
I. Meglévő fluormentesítési technológiák:
- Kalcium-fluorid kicsapási módszer (kalcit módszer/kristályosítási módszer)
- Leggyakrabban használt: mészkicsapás + koagulálás/flokkuláció + kicsapás
- Alumínium-oxid adszorpció, ioncsere
II. A hagyományos eljárások hátrányai:
- A keletkezett CaF₂ finom por, amelyhez koagulánsok hozzáadása szükséges.
- Nagy rendszerterület.
- Magas szennyezőanyag-tartalom, ami a CaF₂-iszap alacsony erőforrás-felhasználási értékét eredményezi.
- Magas reagensfogyasztás.
Ezért olyan továbbfejlesztett folyamatra van szükség, amely stabil, alacsony-költségű, kevesebb helyet igényel, valamint alacsony reagens- és energiafogyasztású.
A kerámia membránon{0}} alapuló defluoridálási eljárás lényege, hogy a kalcium-karbonátot (CaCO₃) fluoridionokkal (különösen HF) reagáltatja vízben savas körülmények között (pH 4-nél kisebb vagy azzal egyenlő), hogy kalcium-fluorid (CaF₂) részecskéket hozzon létre.
III. Kulcsfontosságú alapelvek
- A kalcium-karbonát részecskék oltókristályként működnek, és a CaF₂ nő a felületükön.
- A kalcium-karbonát magok a részecskék belsejében maradnak, és nagy{0}}átmérőjű CaF₂-részecskéket képeznek, amelyek könnyen leülepednek.
- A membrán megtartja azokat a kis CaF2-részecskéket, amelyek nem nőnek a magkristályokon.
- Nincs szükség koagulánsokra vagy flokkulálószerekre.
IV. A folyamat feltételei
1.pH szabályozás
- Optimális reakció pH: kisebb vagy egyenlő, mint 4, előnyösen kisebb vagy egyenlő, mint 3,5.
- A pH enyhén savasra (körülbelül 5-7) emelkedik a reakció során.
2.Kalcium-karbonát hozzáadása
- Forma: por vagy zagy
- Por részecskeméret: D90 Legfeljebb 1 mm, lehetőleg kisebb vagy egyenlő, mint 0,1 mm
- Excess dosage: CaCO₃/fluorine mass ratio >2
3. Reakcióidő
- Szobahőmérséklet, keverés közben: 5-60 perc, előnyösen 20-40 perc.