專利名稱：一種硫鐵礦制酸中的除氟方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及化工領(lǐng)域中一種除氟方法，具體來說涉及一種硫鐵礦制酸中的 除氟方法
背景技術(shù)：
硫鐵礦制酸生產(chǎn)過程中，進入焙燒爐的硫鐵礦帶有砷、硒、氟等元素化合 物，這些元素的化合物經(jīng)焙燒后隨爐氣帶出焙燒爐，它們進入后系統(tǒng)由于由于 溫度或其他條件發(fā)生變化后，發(fā)生化學變化，產(chǎn)物將產(chǎn)生堵塞、腐蝕等嚴重影 響，如砷、硒會與轉(zhuǎn)化觸媒活性組分反應而使觸媒活性下降，即所謂的觸媒中 毒現(xiàn)象，還有產(chǎn)物又會在下游降溫過程中產(chǎn)生凝結(jié)而堵塞設(shè)備管道，氟會與吸
收塔硅質(zhì)填料、轉(zhuǎn)化觸媒硅質(zhì)載體反應，導致粉化等；因此，在無法從原料去 除有害元素情況下，必須設(shè)置凈化工序，在工藝過程中將此類雜質(zhì)予以除去。 最終得到相對干凈的S02氣體，才能送轉(zhuǎn)化制酸生產(chǎn)硫酸。
其中目前硫鐵礦制酸中普遍采用的除氟方法有直接水洗法和硅材料吸收法.-
1)直接水洗法
進入凈化工序的氟基本上以HF的形態(tài)存在，HF是易溶于水或稀酸的氣體， 因此在凈化液體噴淋洗滌過程中，HF會溶于循環(huán)液而達到平衡，若通過加大洗 滌液排放量和采用多級洗滌的方式，可以使吸收進一步進行，從而達到除氟的 目的。此法的缺點為所產(chǎn)生的廢水處理難度非常大，且水資資源浪費明顯，經(jīng)2)硅材料吸收法
進入凈化工序的氟基本上以HF的形態(tài)存在，當在凈化部分洗滌塔內(nèi)加入玻 璃球等硅質(zhì)填料時。HF易與硅質(zhì)材料反應而轉(zhuǎn)變?yōu)榉杷岷蜕倭糠杷猁}，從 而達到降氟的目的，此法的缺點是反應速度和接觸面積有限，導致除氟效率較 低，滿足不了工藝指標的要求，必然帶來后系統(tǒng)設(shè)備的附加腐蝕。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為達到除氟的目的，擬選用合理的化學藥劑，將循環(huán)液里面的氟固 定下來，使得溶液表面氟蒸汽分壓降低，氣體中的HF就能進一步溶解至循環(huán)液 中，從而克服上述兩種除氟方法存在的問題。發(fā)明人經(jīng)過研究和試驗達到這一 目的。
本發(fā)明一種硫鐵礦制酸中的除氟方法，采用下列步驟進行，
(1) 、選用Na2SiCU乍固氟劑，固氟反應式如下
Na2Si03 + 6HF = Na2SiF6 + 3^0 ;
(2) 、硅酸鈉的加入量與溶液中氟含量的比例，按硅酸鈉1.1kg/kgF執(zhí)行；
(3) 、根據(jù)硫鐵礦制酸中入爐硫鐵礦含氟量計算得出所需的硅酸鈉量，將硅 酸鈉配制成5%的水溶液，計算從而得出所需加硅酸鈉溶液量，通過計量裝置將 硅酸鈉溶液加入到冷卻循環(huán)酸中即可，硅酸鈉溶液量加入點放在最后一級洗滌 設(shè)備，溫度為20°C，含5%硅酸鈉的冷卻循環(huán)酸從冷卻塔噴淋下，氣體從下而上， 要求冷卻塔高于6m。
本發(fā)明方法的效果和優(yōu)點、操作簡便，不需新增其它設(shè)備投資，除氟效率高， 按上述操作步驟執(zhí)行可達到稀酸中HF形態(tài)氟降低至0. lg/ L以下，從而使氣體中的氟殘余量減少到2mg/ Nn]3以下的指標要求，確保后系統(tǒng)安全運行。
具體實施例方式
實施例以甕福集團有限責任公司2X40萬噸/年硫鐵礦制酸裝置使用本法 除氟為例(以下僅介紹單系列)
該裝置單系列入爐硫鐵礦為40噸/小時(干基)，礦含氟量0.02% (干基， 且以F計)，則進入到凈化的氟含量為
40000 X0.02%=8 (kgF) 出凈化氣量為115000 Nm3/h，含氟2mg/ Nm3，則氣體帶出氟量為
115000 X 2 X 0. 000001 二O. 23 KgF/h 則所需硅酸鈉量為(8-0.23) XI. 1=8.5 kg
硅酸鈉制備槽容積為10m3，配制溶液濃度為5%，則所需加入的硅酸鈉量
為10X0. 05=0. 5噸；
每小時所需加的硅酸鈉溶液量為..8.5 /0.05+1000二0. 17 m3 由上述計算操作如下
1) 在硅酸鈉制備槽中注滿水。
2) 往槽內(nèi)加入500Kg硅酸鈉，開啟攪拌器至完全溶解。
3) 用計量泵將此溶液連續(xù)加入冷卻塔中，加入量為O. 17 m3/h。 在發(fā)明內(nèi)容的操作步驟中，加入的含5%硅酸鈉的冷卻溶液到循環(huán)酸洗滌液
中，隨著溶液Na2SiF6濃度逐漸升高，當Na2SiFe濃度到達容易結(jié)晶去除濃度時， 即陸續(xù)分流到相應的貯槽，同時也不斷補充硅酸鈉溶液，維持循環(huán)酸洗滌液中 硅酸鈉的5%濃度。分離提純后的Na2SiFs副產(chǎn)品可以作化工產(chǎn)品出售。
權(quán)利要求
1、一種硫鐵礦制酸中的除氟方法，其特征是采用下列步驟進行，①選用Na2SiO3作固氟劑，固氟反應式如下Na2SiO3+6HF＝Na2SiF6+3H2O；②硅酸鈉的加入量與溶液中氟含量的比例，按硅酸鈉1.1kg/kgF執(zhí)行；③根據(jù)硫鐵礦制酸中入爐硫鐵礦含氟量計算得出所需的硅酸鈉量，將硅酸鈉配制成5％的水溶液，計算從而得出所需加硅酸鈉溶液量，通過計量裝置將硅酸鈉溶液加入到冷卻循環(huán)酸中即可，硅酸鈉溶液量加入點放在最后一級洗滌設(shè)備，溫度為20℃，含5％硅酸鈉的冷卻循環(huán)酸從冷卻塔噴淋下，氣體從下而上，冷卻塔要求高于6m。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種硫鐵礦制酸中的除氟方法，采用下列步驟進行，①選用Na₂SiO₃作固氟劑加入，②硅酸鈉的加入量與溶液中氟含量的比例，按硅酸鈉1.1kg/kgF執(zhí)行；③根據(jù)計算得出所需的硅酸鈉量，將硅酸鈉配制成5％的水溶液，將硅酸鈉溶液加入到冷卻循環(huán)酸中即可，硅酸鈉溶液量加入點放在最后一級洗滌設(shè)備，溫度為20℃，含5％硅酸鈉的冷卻循環(huán)酸從冷卻塔噴淋下，氣體從下而上，要求冷卻塔高于6m，本方法操作簡便，不需新增其它設(shè)備投資，除氟效率高，按上述步驟執(zhí)行可達到稀酸中HF形態(tài)氟降低至0.1g/L以下，從而使氣體中的氟殘余量減少到2mg/Nm³以下的指標要求，確保后系統(tǒng)安全運行。
文檔編號C01B17/74GK101591007SQ20091010262
公開日2009年12月2日 申請日期2009年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月19日
發(fā)明者岑祖望, 毅 楊, 邱祖軍, 進 黃 申請人:甕福(集團)有限責任公司