Fluor se naširoko koristi kao sredstvo za nagrizanje u industrijama kao što su poluvodiči i fotonaponska industrija, prvenstveno potječući iz fluorovodične kiseline (HF) i puferirane fluorovodične kiseline (BHF). Prekomjerna količina slobodnog fluorida je toksična za organizme i mora se ukloniti iz industrijskih otpadnih voda. Ovivo, kanadska tvrtka, razvila je ko-postupak keramičke membrane za obradu vode-koja sadrži fluor (posebno otpadne vode koja sadrži HF-). U kiselim uvjetima (pH manji od ili jednak 4), kalcijev karbonat reagira s ionima fluorida u otpadnoj vodi i stvara čestice kalcijevog fluorida (CaF₂); te se čestice zatim odvajaju od pročišćene otpadne vode filtracijom s keramičkom membranom.
I. Postojeće tehnologije defluorizacije:
- Metoda taloženja kalcijevim fluoridom (kalcitna metoda/metoda kristalizacije)
- Najčešće korišteno: taloženje vapnom + koagulacija/flokulacija + proces taloženja
- Adsorpcija glinice, ionska izmjena
II. Nedostaci tradicionalnih procesa:
- Stvoreni CaF₂ je fini prah, koji zahtijeva dodavanje koagulansa.
- Veliki otisak sustava.
- Visok sadržaj nečistoća, što rezultira niskom vrijednošću iskorištenja resursa CaF₂ mulja.
- Velika potrošnja reagensa.
Stoga je potreban poboljšani proces koji je stabilan, jeftin-, zahtijeva manje prostora i ima nisku potrošnju reagensa i energije.
Srž procesa defluoridacije temeljenog na -keramičkoj membrani je reakcija kalcijevog karbonata (CaCO₃) s fluoridnim ionima (osobito HF) u vodi u kiselim uvjetima (pH manji ili jednak 4) kako bi se stvorile čestice kalcijevog fluorida (CaF₂).
III. Ključna načela
- Čestice kalcijevog karbonata djeluju kao klice kristala, a CaF₂ raste na njihovoj površini.
- Jezgre kalcijevog karbonata ostaju unutar čestica, tvoreći CaF₂ čestice velikog-promjera koje se lako talože.
- Male čestice CaF₂ koje ne rastu na klicama kristala zadržava membrana.
- Nisu potrebni koagulansi niti flokulanti.
IV. Uvjeti procesa
1.pH kontrola
- Optimalni pH reakcije: manji ili jednak 4, poželjno manji ili jednak 3,5.
- pH će porasti do slabo kiselog (približno 5-7) tijekom reakcije.
2.Dodavanje kalcijevog karbonata
- Oblik: Prašak ili kaša
- Veličina čestica praha: D90 Manje od ili jednako 1 mm, poželjno Manje od ili jednako 0,1 mm
- Excess dosage: CaCO₃/fluorine mass ratio >2
3. Vrijeme reakcije
- Sobna temperatura, pod uvjetima miješanja: 5-60 minuta, poželjno 20-40 minuta.