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我国是一个稀土资源大国,同时,江西赣南地区也是稀有金属比较丰富的地区。在对稀土矿产进行冶炼的同时会产生大量的含氟废水,排放量远超国家的排放标准。虽然现在关于除氟的方法有很多,但是应用于实际最有效的、最经济的方法只有钙沉淀法。因此,进一步研究钙氟反应的沉积特性,了解氟化钙的基本参数,对后续流化床装置处理含氟废水,提高氟离子的利用率有着重要的现实意义。本文就氟化钙的结晶热力学、动力学以及流化床结晶技术展开了以下研究。1、对氟化钙结晶热力学的研究。采用激光测量氟化钙超溶解度实验装置和离子色谱装置,测量出CaF2结晶热力学的相关参数。并且测量了在石英砂和方解石两种晶种条件下对于氟化钙超溶解度的变化,结果显示,在晶种存在的情况下,氟化钙的介稳区和超溶解度能够明显的缩小。石英砂作为晶种时,对于氟化钙的介稳区宽度的缩小具有明显的效果。石英砂作为晶种,分别选取了0.5-1 mm,1-2 mm,2-7 mm三种尺寸,在相同晶种添加量的条件下,晶种尺寸越小,表面面积就会越大,更容易与氟化钙晶体进行接触,造成其超溶解度的减小,同时造成介稳区宽度也会降低;pH对于氟化钙的影响,在酸性条件下,介稳区是逐渐降低的,在碱性条件下,介稳区的宽度稍微有一些增大;杂质离子CO32-和SO42-的存在,降低了氟化钙的超溶解度。稀土离子La和Y的存在,同样能够增大氟化钙的介稳区。2、对氟化钙结晶动力学的研究。晶种对氟化钙诱导期的影响,选取方解石和石英砂两种不同材料的晶种,以及不同尺寸粒径晶种对于氟化钙诱导期都有不同程度的减小,随着粒径尺寸的减小,添加量的增加都能够有效的降低诱导期。研究了过饱和度和杂质对于诱导期的影响,说明溶液的过饱和度越高,诱导期就越小。对其中杂质离子进行了研究,MgCl2和CuSO4对诱导期的影响相近,都能够使诱导期略微缩短。而NH4Cl,虽然Cl-能够增大F-的活度,但是NH4+的水解,能够降低其活度,使其诱导期增大;也研究了稀土杂质离子对氟化钙超溶解度的影响,发现杂质离子的存在,增大了氟化钙的诱导期,因为稀土离子的存在,能够与氟离子生成稳定的化合物,使氟离子不容易沉淀。3、流化床结晶装置处理含氟废水研究。采用的晶种是石英砂和方解石。实验结果证明,采用流化床结晶技术去除溶液中的氟离子,能够使氟离子的浓度降到6 mg/L,通过对不同晶种,不同粒径,发现,条件的改变会对出水溶液中氟离子的浓度有所改变。通过SEM、XRD、粒径分布对于获得晶体进行表征,虽然影响了晶体的粒度分布,但对氟化钙晶体的内部结构没有改变,选择石英砂作为晶种时,除氟效果会更加好,获得到氟化钙晶体颗粒更加均匀,尺寸主要为1.5um-2 um,并且使氟离子的去除率和回收率分别达到95.73%和92,24%。