Fluor se pogosto uporablja kot jedkalo v industrijah, kot so polprevodniki in fotovoltaika, predvsem izvira iz fluorovodikove kisline (HF) in pufrirane fluorovodikove kisline (BHF). Presežek prostega fluorida je strupen za organizme in ga je treba odstraniti iz industrijske odpadne vode. Ovivo, kanadsko podjetje, je razvilo ko-postopek keramične membrane za obdelavo vode,-ki vsebuje fluor (zlasti odpadne vode, ki vsebuje-HF). V kislih pogojih (pH manj kot ali enak 4) kalcijev karbonat reagira s fluoridnimi ioni v odpadni vodi in tvori delce kalcijevega fluorida (CaF₂); te delce nato ločimo od očiščene odpadne vode s filtracijo s keramično membrano.
I. Obstoječe tehnologije defluoriranja:
- Metoda obarjanja s kalcijevim fluoridom (kalcitna metoda/kristalizacijska metoda)
- Najpogosteje uporabljeno: obarjanje z apnom + koagulacija/flokulacija + postopek obarjanja
- Adsorpcija aluminijevega oksida, ionska izmenjava
II. Slabosti tradicionalnih postopkov:
- Nastali CaF₂ je fin prah, ki zahteva dodatek koagulantov.
- Velik sistemski odtis.
- Visoka vsebnost nečistoč, kar ima za posledico nizko vrednost izkoriščenosti virov blata CaF₂.
- Velika poraba reagenta.
Zato je potreben izboljšan postopek, ki je stabilen, poceni,-cenovno, zahteva manj prostora ter ima nizko porabo reagenta in energije.
Jedro postopka defluoridacije na podlagi -keramične membrane je reakcija kalcijevega karbonata (CaCO₃) s fluoridnimi ioni (zlasti HF) v vodi v kislih pogojih (pH manj kot ali enak 4), da nastanejo delci kalcijevega fluorida (CaF₂).
III. Ključna načela
- Delci kalcijevega karbonata delujejo kot zarodni kristali, CaF₂ pa raste na njihovi površini.
- Jedra kalcijevega karbonata ostanejo znotraj delcev in tvorijo delce CaF₂ velikega-premera, ki se zlahka usedejo.
- Majhne delce CaF₂, ki ne rastejo na zarodnih kristalih, zadrži membrana.
- Koagulanti ali flokulanti niso potrebni.
IV. Pogoji postopka
1. pH nadzor
- Optimalni reakcijski pH: Manjši ali enak 4, prednostno Manjši ali enak 3,5.
- Med reakcijo bo pH narasel na šibko kisel (približno 5-7).
2. Dodatek kalcijevega karbonata
- Oblika: prašek ali gošča
- Velikost delcev prahu: D90 manj kot ali enako 1 mm, prednostno manj kot ali enako 0,1 mm
- Excess dosage: CaCO₃/fluorine mass ratio >2
3. Reakcijski čas
- Sobna temperatura, ob mešanju: 5-60 minut, prednostno 20-40 minut.
