ฟลูออรีนถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นสารกัดกร่อนในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น เซมิคอนดักเตอร์และเซลล์แสงอาทิตย์ โดยส่วนใหญ่มีต้นกำเนิดมาจากกรดไฮโดรฟลูออริก (HF) และกรดไฮโดรฟลูออริกบัฟเฟอร์ (BHF) ฟลูออไรด์อิสระที่มากเกินไปเป็นพิษต่อสิ่งมีชีวิต และต้องกำจัดออกจากน้ำเสียทางอุตสาหกรรม Ovivo ซึ่งเป็นบริษัทในแคนาดาได้พัฒนากระบวนการร่วม-เมมเบรนเซรามิกสำหรับบำบัดน้ำที่มีฟลูออไรด์- (โดยเฉพาะ HF- ที่มีน้ำเสีย) ภายใต้สภาวะที่เป็นกรด (pH น้อยกว่าหรือเท่ากับ 4) แคลเซียมคาร์บอเนตจะทำปฏิกิริยากับฟลูออไรด์ไอออนในน้ำเสียเพื่อสร้างอนุภาคแคลเซียมฟลูออไรด์ (CaF₂) จากนั้นอนุภาคเหล่านี้จะถูกแยกออกจากน้ำเสียที่ผ่านการบำบัดโดยการกรองด้วยเมมเบรนเซรามิก
I. เทคโนโลยีการลดฟลูออไรด์ที่มีอยู่:
- วิธีการตกตะกอนแคลเซียมฟลูออไรด์ (วิธีแคลไซต์/วิธีการตกผลึก)
- ใช้บ่อยที่สุด: การตกตะกอนของมะนาว + การแข็งตัว/การจับตัวเป็นก้อน + กระบวนการตกตะกอน
- การดูดซับอลูมินา การแลกเปลี่ยนไอออน
ครั้งที่สอง ข้อเสียของกระบวนการแบบดั้งเดิม:
- CaF₂ ที่สร้างขึ้นเป็นผงละเอียดซึ่งต้องเติมสารตกตะกอน
- รอยเท้าระบบขนาดใหญ่
- ปริมาณสารเจือปนสูง ส่งผลให้ค่าการใช้ทรัพยากรของตะกอน CaF₂ ต่ำ
- ปริมาณการใช้รีเอเจนต์สูง
ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีกระบวนการที่ได้รับการปรับปรุงให้มีความเสถียร ต้นทุนต่ำ- ใช้พื้นที่น้อยลง และมีการใช้รีเอเจนต์และพลังงานต่ำ
แกนหลักของกระบวนการกำจัดฟลูออไรด์โดยใช้เมมเบรนเซรามิก-คือการทำปฏิกิริยาแคลเซียมคาร์บอเนต (CaCO₃) กับฟลูออไรด์ไอออน (โดยเฉพาะ HF) ในน้ำภายใต้สภาวะที่เป็นกรด (pH น้อยกว่าหรือเท่ากับ 4) เพื่อสร้างอนุภาคแคลเซียมฟลูออไรด์ (CaF₂)
ที่สาม หลักการสำคัญ
- อนุภาคแคลเซียมคาร์บอเนตทำหน้าที่เป็นผลึกเมล็ดพืช และ CaF₂ จะเติบโตบนพื้นผิวของมัน
- นิวเคลียสของแคลเซียมคาร์บอเนตยังคงอยู่ในอนุภาค ทำให้เกิดอนุภาค CaF₂ เส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่-ที่เกาะตัวได้ง่าย
- อนุภาค CaF₂ ขนาดเล็กที่ไม่เติบโตบนผลึกเมล็ดจะถูกกักไว้โดยเมมเบรน
- ไม่จำเป็นต้องมีสารตกตะกอนหรือสารตกตะกอน
IV. เงื่อนไขกระบวนการ
1.การควบคุมค่า pH
- pH ของปฏิกิริยาที่เหมาะสมที่สุด: น้อยกว่าหรือเท่ากับ 4 โดยเฉพาะอย่างยิ่งน้อยกว่าหรือเท่ากับ 3.5
- ค่า pH จะเพิ่มขึ้นเป็นกรดอ่อน (ประมาณ 5-7) ในระหว่างปฏิกิริยา
2.การเติมแคลเซียมคาร์บอเนต
- แบบฟอร์ม: ผงหรือสารละลาย
- ขนาดอนุภาคผง: D90 น้อยกว่าหรือเท่ากับ 1 มม. โดยควรน้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.1 มม.
- Excess dosage: CaCO₃/fluorine mass ratio >2
3.เวลาปฏิกิริยา
- อุณหภูมิห้อง ภายใต้สภาวะการกวน: 5-60 นาที ถ้าจะให้ดีควรเป็น 20-40 นาที