フッ素は、主にフッ化水素酸 (HF) や緩衝フッ化水素酸 (BHF) を原料として、半導体や太陽光発電などの産業でエッチャントとして広く使用されています。過剰な遊離フッ素は生物にとって有毒であり、工業廃水から除去する必要があります。カナダの企業である Ovivo は、フッ化物を含む水（特に HF- を含む廃水）を処理するためのセラミック膜共{{2}プロセスを開発しました。-酸性条件下 (pH 4 以下) では、炭酸カルシウムが廃水中のフッ化物イオンと反応してフッ化カルシウム (CaF₂) 粒子を形成します。これらの粒子は、セラミック膜濾過によって処理済み廃水から分離されます。
I. 既存の脱フッ素技術:
- フッ化カルシウム沈殿法（方解石法・晶析法）
- 最も一般的に使用される: 石灰沈殿 + 凝集・凝集 + 沈殿プロセス
- アルミナ吸着、イオン交換
II.従来のプロセスの欠点:
- 生成された CaF₂ は微粉末であるため、凝集剤の添加が必要です。
- システムの設置面積が大きい。
- 不純物含有量が高いため、CaF₂ スラッジの資源利用価値が低くなります。
- 試薬の消費量が多い。
したがって、安定しており、低コストで、必要なスペースが少なく、試薬とエネルギーの消費が少ない、改善されたプロセスが必要です。-
セラミック膜-ベースの脱フッ素プロセスの中核は、水中で酸性条件（pH 4 以下）下で炭酸カルシウム（CaCO₃）とフッ化物イオン（特に HF）を反応させてフッ化カルシウム（CaF₂）粒子を生成することです。
Ⅲ．重要な原則
- 炭酸カルシウム粒子が種結晶として働き、その表面にCaF₂が成長します。
- 炭酸カルシウムの核は粒子の内部に残り、容易に沈降する大きな直径の CaF₂ 粒子を形成します。-
- 種結晶上で成長しない小さな CaF2 粒子は膜に保持されます。
- 凝集剤や凝集剤は必要ありません。
IV.プロセス条件
1.pHコントロール
- 最適な反応pH: 4以下、好ましくは3.5以下。
- 反応中に pH は弱酸性 (約 5 ～ 7) に上昇します。
2.炭酸カルシウム添加
- 形状：粉末またはスラリー
- 粉末粒子サイズ：D90 1mm以下、好ましくは0.1mm以下
- Excess dosage: CaCO₃/fluorine mass ratio >2
3.反応時間
- 室温、撹拌条件下：５〜６０分、好ましくは２０〜４０分。