Fluori kasutatakse laialdaselt söövitusainena sellistes tööstusharudes nagu pooljuhid ja fotogalvaanika, mis pärineb peamiselt vesinikfluoriidhappest (HF) ja puhverdatud vesinikfluoriidhappest (BHF). Liigne vaba fluoriid on organismidele mürgine ja see tuleb tööstuslikust reoveest eemaldada. Kanada ettevõte Ovivo on välja töötanud keraamilise membraani kaas-protsessi fluoriidi-sisaldava vee (eriti HF-sisaldava reovee) töötlemiseks. Happelistes tingimustes (pH väiksem või võrdne 4) reageerib kaltsiumkarbonaat reovees olevate fluoriidioonidega, moodustades kaltsiumfluoriidi (CaF₂) osakesi; need osakesed eraldatakse seejärel puhastatud reoveest keraamilise membraanfiltrimisega.
I. Olemasolevad fluori eemaldamise tehnoloogiad:
- Kaltsiumfluoriidi sadestamismeetod (kaltsiidimeetod/kristalliseerimismeetod)
- Kõige sagedamini kasutatav: lubja sadestamine + koagulatsioon / flokulatsioon + sadestamisprotsess
- Alumiiniumoksiidi adsorptsioon, ioonivahetus
II. Traditsiooniliste protseduuride puudused:
- Tekkinud CaF₂ on peen pulber, mis nõuab koagulantide lisamist.
- Süsteemi suur jalajälg.
- Kõrge lisandite sisaldus, mille tulemuseks on CaF₂-muda madal ressursikasutuse väärtus.
- Suur reaktiivi tarbimine.
Seetõttu on vaja täiustatud protsessi, mis on stabiilne, odav-, võtab vähem ruumi ning mille reaktiivi- ja energiatarve on väike.
Keraamilise membraani{0}}põhise defluorideerimisprotsessi tuum on kaltsiumkarbonaadi (CaCO₃) reageerimine fluoriidioonidega (eriti HF) vees happelistes tingimustes (pH 4 või sellega võrdne), et tekitada kaltsiumfluoriidi (CaF₂) osakesi.
III. Põhiprintsiibid
- Kaltsiumkarbonaadi osakesed toimivad seemnekristallidena ja nende pinnal kasvab CaF₂.
- Kaltsiumkarbonaadi tuumad jäävad osakeste sisse, moodustades suurte -läbimõõduga CaF₂ osakesi, mis kergesti settivad.
- Väikesed CaF2 osakesed, mis ei kasva seemnekristallidel, jäävad membraanile.
- Koagulante ega flokulante pole vaja.
IV. Protsessi tingimused
1.pH kontroll
- Optimaalne reaktsiooni pH: väiksem või võrdne 4, eelistatavalt väiksem või võrdne 3,5.
- Reaktsiooni ajal tõuseb pH nõrgalt happeliseks (ligikaudu 5-7).
2. Kaltsiumkarbonaadi lisamine
- Vorm: pulber või suspensioon
- Pulbri osakeste suurus: D90 1 mm või vähem, eelistatavalt 0,1 mm või väiksem
- Excess dosage: CaCO₃/fluorine mass ratio >2
3. Reaktsiooniaeg
- Toatemperatuur, segades: 5-60 minutit, eelistatavalt 20-40 minutit.