[發(fā)明專利]電解鋁SO2、CO2及含氟煙氣循環(huán)利用生產(chǎn)冰晶石的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010560472.4
• 申請(qǐng)日: 2010-11-26
• 公開（公告）號(hào): CN102080235A
• 公開（公告）日: 2011-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李曉陽(yáng);張春萬(wàn);謝剛;蘇其軍;何艷明;楊萬(wàn)章;欒景麗;楊鋼;歐根能;劉維維;陶輝旺
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 昆明冶金研究院
• 主分類號(hào): C25C3/22
• 分類號(hào): C25C3/22;B01D53/78;B01D53/50;B01D53/62;B01D53/68
• 代理公司: 昆明正原專利代理有限責(zé)任公司 53100
• 代理人: 陳左

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及冶金廢氣處理的方法，特別是電解鋁行業(yè)SO₂、CO₂及含氟煙氣處理方法，屬于節(jié)能減排與環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

在電解鋁生產(chǎn)過程中，由于碳素陽(yáng)極與氧化鋁在冰晶石熔體中發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，會(huì)產(chǎn)生一定數(shù)量的SO₂、CO₂及含氟、含Al₂O₃粉塵的煙氣，這些含氟的有毒有害煙氣會(huì)對(duì)人體健康造成危害、對(duì)環(huán)境造成污染。隨著國(guó)家電解鋁行業(yè)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)一步提高，電解鋁SO₂、CO₂及含氟煙氣治理變得日益迫切，而目前已有技術(shù)不能對(duì)含SO₂、CO₂及含氟、含Al₂O₃粉塵的煙氣進(jìn)行高效治理，使得電解鋁行業(yè)難以更健康而可持續(xù)地發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種電解鋁SO₂、CO₂及含氟煙氣循環(huán)利用生產(chǎn)冰晶石的方法，有效解決電解鋁廠含SO₂、CO₂以及含氟及Al₂O₃粉塵煙氣高標(biāo)準(zhǔn)排放問題，使工業(yè)廢氣中的有害成分得到有效利用，實(shí)現(xiàn)資源及環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

本發(fā)明通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種電解鋁SO₂、CO₂及含氟煙氣循環(huán)利用生產(chǎn)冰晶石的方法，其特征在于：利用含NaOH5-60％的水溶液密閉循環(huán)吸收電解鋁生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的含SO₂、CO₂、HF及Al₂O₃粉塵的煙氣，吸收至溶液pH值達(dá)到7-12后排出，吸收后液中的NaF與Al(OH)₃在20-90℃反應(yīng)1-8小時(shí)，然后經(jīng)常規(guī)方式冷卻結(jié)晶、沉降、過濾、干燥后得到電解鋁生產(chǎn)用冰晶石，濾液經(jīng)1-3倍Na離子量的石灰乳置換過濾，置換過濾后的石膏渣外銷，濾液中的NaOH再生循環(huán)回用。

所述密閉循環(huán)吸收采用逆流吸收方式，分二段進(jìn)行，第一段吸收液采用第二段循環(huán)吸收至pH值達(dá)到7-12接近飽和的循環(huán)吸收液，用內(nèi)循環(huán)式吸收設(shè)備實(shí)現(xiàn)對(duì)煙氣中熱能和顆粒狀氧化鋁的回收利用，以及飽和吸收液的閃蒸快速過飽和結(jié)晶，吸收后液中氟化鈉與氫氧化鋁在10-90℃反應(yīng)1-6小時(shí)合成冰晶石結(jié)晶液排出，經(jīng)冷卻結(jié)晶、沉降、過濾、干燥后得到電解鋁生產(chǎn)用冰晶石；濾液經(jīng)石灰乳置換再生為NaOH溶液循環(huán)回用，置換過濾后的石膏渣作為副產(chǎn)品外銷；第二段采用外循環(huán)式吸收設(shè)備實(shí)現(xiàn)對(duì)電解鋁行業(yè)低濃度SO₂、CO₂及含氟煙氣循環(huán)吸收，使煙氣治理達(dá)標(biāo)后外排，滿足電解鋁行業(yè)新的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)及更高環(huán)保要求；溶液循環(huán)吸收至pH值達(dá)到7-12后返回第一段作為吸收液使用。

本發(fā)明所述方法適宜對(duì)電解鋁生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的含SO₂100-600mg/Nm³、含CO₂8000-15000mg/Nm³、含HF?2-200mg/Nm³和含Al₂O₃20-200mg/Nm³的煙氣進(jìn)行堿液高效吸收治理。

所述冰晶石是指電解鋁生產(chǎn)過程中所使用的電解質(zhì)主要成分六氟鋁酸鈉Na₃AlF₆或氟鋁酸鈉AlF₃·NaF。

所述石灰乳是指含Ca(OH)₂的礦物質(zhì)乳液。

所述石膏渣為含有CaSO₃、CaSO₄和CaCO₃的沉淀濾渣。

本發(fā)明利用含NaOH堿溶液循環(huán)吸收SO₂、CO₂、HF、Al₂O₃煙氣，吸收容量大，使煙氣達(dá)標(biāo)外排；利用煙氣余熱進(jìn)行反應(yīng)合成及閃蒸快速過飽和結(jié)晶，設(shè)備不易結(jié)垢。循環(huán)吸收、沉淀結(jié)晶后的濾液經(jīng)石灰乳置換，可使Na離子再生回用，運(yùn)行費(fèi)用低，實(shí)現(xiàn)對(duì)電解鋁行業(yè)低濃度SO₂、CO₂及含氟煙氣進(jìn)行高效治理、吸收后液中氟化鈉及氫氧化鋁的有效利用，使氟化物、氧化鋁成為冰晶石回收利用的目的。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1