專利名稱：：鋁電解含氟煙氣的凈化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于工業(yè)廢氣防治技術(shù)，更確切地說，是一種電解生產(chǎn)金屬鋁過程中含氟煙氣的凈化方法。在電解法生產(chǎn)金屬鋁的過程中產(chǎn)生大量的含氟煙氣，如果不經(jīng)凈化處理直接排入大氣，將導(dǎo)致鋁電解廠廠區(qū)及周圍環(huán)境受到氟的污染，因此，鋁電解含氟煙氣的凈化處理是鋁電解廠所面臨的重要的環(huán)保課題。多年來，我國鋁電解生產(chǎn)一直沿用國際上通用的干法吸附凈化技術(shù)，即以鋁電解生產(chǎn)原料-氧化鋁為吸附劑，在給定條件下吸附煙氣中的氟化物(主要是HF)，吸附后的載氟氧化鋁，一部分回電解槽作原料，一部分與新鮮氧化鋁一起加入反應(yīng)段，對煙氣進行一次性吸附(有色金屬環(huán)保，1990年第二期)。該法存在凈化效率低，固氣比高，氧化鋁破碎嚴(yán)重而導(dǎo)致細(xì)微顆粒飛揚而帶來的損失等缺點。本發(fā)明的目的是克服已有技術(shù)的缺點，提出一種兩段吸附凈化方法。實現(xiàn)本發(fā)明目的的主要技術(shù)方案首先用載氟氧化鋁吸附含氟濃度高的初始煙氣，然后再以活性高的新鮮氧化鋁進一步吸附煙氣中的剩余氟化物，從而使煙氣中氟化物吸附凈化的更徹底。本發(fā)明的方法包括以下過程1．采用吸附過含氟煙氣后的載氟氧化鋁對從電解槽來的含氟濃度較高的初始煙氣進行第一次吸附，其操作條件固體載氟氧化鋁與初始煙氣之比為20～30克/米3，煙氣流速為12～24米／秒，吸附時間0．5～1秒；2．由(1)步反應(yīng)后的煙氣(含載氟氧化鋁)與新鮮氧化鋁反應(yīng)，對煙氣進行第二次吸附，其操作條件新鮮氧化鋁與(1)步反應(yīng)后的煙氣中，使固氣比提高到26～40克／米3，煙氣流速為12～24米／秒，吸附時間≥1秒；3．將(2)步吸附后的煙氣和載氟化鋁一起進入袋濾器進行固氣分離，其中載氟氧化鋁一部分返回(1)步循環(huán)使用，一部分返回電解槽作原料，凈化后的氣體通過風(fēng)機、煙囪排入大氣。所述的新鮮氧化鋁為電解生產(chǎn)金屬鋁所用的原料。本發(fā)明的方法優(yōu)點和效果本發(fā)明適用于所有預(yù)焙陽極鋁電解槽含氟煙氣的凈化處理，與已有的干法凈化技術(shù)相比不僅提高對氟的凈化效率，而且減少了新鮮氧化鋁的加入量，降低反應(yīng)固氣比，避免氧化鋁多次循環(huán)，導(dǎo)致其破碎嚴(yán)重所造成細(xì)微顆粒飛揚而帶來的損失，也避免多次循環(huán)使氧化鋁中硅、鐵雜質(zhì)的增加而影響金屬鋁的質(zhì)量。本發(fā)明的方法與已知的干法吸附凈化技術(shù)比較數(shù)據(jù)見表1。下面通過實例并結(jié)合附圖進一步說明本發(fā)明的特點。實施例圖1為本發(fā)明的流程圖；由圖1所述，從電解槽總煙管4來的初始煙氣進入水平輸送床式反應(yīng)主煙管段L1(L1=9米)，在其入口首先與由載氟氧化鋁侖1經(jīng)葉輪給料機2和沖量流量計3流出的載氟氧化鋁在紊流狀態(tài)下混合，并在固／氣為30克／米3，煙氣流速為18米／秒的條件下，以0．5秒的時間內(nèi)完成第一段干法吸附，在距此9m處即L1的另一端由新鮮氧化鋁侖5經(jīng)葉輪給料機2′和沖量流量計3′流入活性高的新鮮氧化鋁，使氣／固提高到40克／米3，在L2段(L2=18米)，以1秒鐘內(nèi)完成二段吸附，凈化后的煙氣和載氟氧化鋁進入低壓脈沖袋濾器6進行固氣分離，凈化后的煙氣，由袋濾器6出口經(jīng)風(fēng)機9和煙囪10排入大氣；袋濾器捕集的載氟氧化鋁通過射流泵7(含羅茨鼓風(fēng)機8)提升到載氟氧化鋁倉1內(nèi)，部分循環(huán)再次作吸附煙氣用，部分送電解槽作為生產(chǎn)金屬鋁原料。圖中所述的設(shè)備均是常用設(shè)備。實驗測試結(jié)果凈化效率達(dá)99％；用于凈化吸附的氧化鋁中雜質(zhì)含量SiO2＜0．025％，F(xiàn)e2O3＜0．020％；而且氧化鋁破損不嚴(yán)重。表1兩種凈化技術(shù)比較<tablesid="table1"num="001"><table>項目名稱本發(fā)明凈化技術(shù)已知通用干法技術(shù)吸附段固氣比一段20～30克／米3二段26～40克／米350～60克／米3煙氣流速一段18米／秒二段18米／秒18米／秒吸附時間一段0．5～1秒二段≥1．0秒1～1．5秒袋濾器除塵效率為99．9％時，除塵器出口含塵濃度≤40毫克／米3≤60毫克／米3煙氣中氟的凈化效率98．5～99％96～98％用于吸附氧化鋁中主要雜質(zhì)含量，％SiO2≤0．025Fe2O3≤0．020SiO20．028Fe2O30．030氧化鋁破碎狀況破碎輕，微細(xì)顆粒少破碎嚴(yán)重，微細(xì)顆粒多</table></tables>權(quán)利要求1．一種鋁電解含氟煙氣的凈化方法，其特征在于采用以下凈化過程(1)采用吸附過含氟煙氣后的載氟氧化鋁對電解槽來的含氟的初始煙氣進行第一次吸附，其操作條件載氟氧化鋁與初始煙氣之比為20～30克／米3，煙氣流速為12～24米／秒，吸附時間0．5～1秒；(2)由(1)步反應(yīng)后的含載氟氧化鋁的煙氣用加入的新鮮氧化鋁反應(yīng)，對煙氣中的剩余氟化物進行第二次吸附，其操作條件固氣比提高到26～40克／米3，煙氣流速為12～24米／秒，吸附時間≥1秒；(3)由(2)步反應(yīng)后的煙氣和載氟氧化鋁混合物進入袋濾器進行固氣分離，其中載氟氧化鋁一部分返回(1)步循環(huán)使用，一部分返回電解槽作原料，凈化氣體排入大氣。2．按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于(2)步所述的新鮮氧化鋁為生產(chǎn)金屬鋁所用的原料。全文摘要一種鋁電解含氟煙氣的凈化方法,其特點是采用兩段吸附凈化,首先用載氟氧化鋁吸附含氟濃度高的初始煙氣,然后再以活性高的新鮮氧化鋁進一步吸附煙氣中的剩余氟化物。本發(fā)明的方法不僅提高對氟的凈化效率,而且減少氧化鋁的循環(huán)量,避免氧化鋁多次循環(huán)而導(dǎo)致其破碎的損耗和使氧化鋁中硅、鐵雜質(zhì)的增加而影響金屬鋁的質(zhì)量。文檔編號C25C3/00GK1281907SQ99110828公開日2001年1月31日申請日期1999年7月22日優(yōu)先權(quán)日1999年7月22日發(fā)明者戢兆豐,李旺興,謝亞平,劉新有,趙天水申請人:中國長城鋁業(yè)公司設(shè)計院