Fluorin digunakan secara meluas sebagai etchant dalam industri seperti semikonduktor dan fotovoltaik, terutamanya berasal daripada asid hidrofluorik (HF) dan asid hidrofluorik terbuffer (BHF). Fluorida bebas yang berlebihan adalah toksik kepada organisma dan mesti dikeluarkan daripada air sisa industri. Ovivo, sebuah syarikat Kanada, telah membangunkan proses bersama-membran seramik untuk merawat-air yang mengandungi fluorida (terutamanya HF-yang mengandungi air sisa). Dalam keadaan berasid (pH Kurang daripada atau sama dengan 4), kalsium karbonat bertindak balas dengan ion fluorida dalam air sisa untuk membentuk zarah kalsium fluorida (CaF₂); zarah-zarah ini kemudiannya diasingkan daripada air sisa yang dirawat dengan penapisan membran seramik.
I. Teknologi Penyahfluoridaan Sedia Ada:
- Kaedah Kerpasan Kalsium Fluorida (Kaedah Kalsit/Kaedah Penghabluran)
- Selalunya Digunakan: Kerpasan Kapur + Pembekuan/Flokulasi + Proses Kerpasan
- Penyerapan Alumina, Pertukaran Ion
II. Kelemahan Proses Tradisional:
- CaF₂ yang dihasilkan adalah serbuk halus, memerlukan penambahan koagulan.
- Jejak sistem yang besar.
- Kandungan kekotoran yang tinggi, mengakibatkan nilai penggunaan sumber yang rendah bagi enap cemar CaF₂.
- Penggunaan reagen yang tinggi.
Oleh itu, proses yang dipertingkatkan diperlukan yang stabil, kos-rendah, memerlukan ruang yang lebih sedikit dan mempunyai penggunaan reagen dan tenaga yang rendah.
Teras proses penyahfluoridaan berasaskan membran seramik-adalah bertindak balas kalsium karbonat (CaCO₃) dengan ion fluorida (terutama HF) dalam air dalam keadaan berasid (pH Kurang daripada atau sama dengan 4) untuk menghasilkan zarah kalsium fluorida (CaF₂).
III. Prinsip Utama
- Zarah kalsium karbonat bertindak sebagai kristal benih, dan CaF₂ tumbuh di permukaannya.
- Nukleus kalsium karbonat kekal di dalam zarah, membentuk-zarah CaF₂ berdiameter besar yang mudah mendap.
- Zarah CaF₂ kecil yang tidak tumbuh pada hablur benih dikekalkan oleh membran.
- Tiada koagulan atau flokulan diperlukan.
IV. Syarat Proses
1. Kawalan pH
- pH tindak balas optimum: Kurang daripada atau sama dengan 4, sebaik-baiknya Kurang daripada atau sama dengan 3.5.
- pH akan meningkat kepada asid lemah (kira-kira 5-7) semasa tindak balas.
2. Penambahan Kalsium Karbonat
- Bentuk: Serbuk atau buburan
- Saiz zarah serbuk: D90 Kurang daripada atau sama dengan 1mm, sebaik-baiknya Kurang daripada atau sama dengan 0.1mm
- Excess dosage: CaCO₃/fluorine mass ratio >2
3. Masa Reaksi
- Suhu bilik, dalam keadaan kacau: 5-60 minit, sebaik-baiknya 20-40 minit.