[發(fā)明專利]氫氟酸的回收再利用裝置及氫氟酸的回收再利用方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410844368.6
• 申請日: 2014-12-30
• 公開（公告）號: CN105800559B
• 公開（公告）日: 2018-03-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張虎;王志強;陳德宏;程軍;楊啟山;張艷嶺;張小偉;吳道高;苗睿瑛;周林;李宗安;顏世宏
• 申請（專利權(quán)）人: 有研稀土新材料股份有限公司
• 主分類號: C01B7/19
• 分類號: C01B7/19
• 代理公司: 北京康信知識產(chǎn)權(quán)代理有限責任公司11240
• 代理人: 吳貴明,張永明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及氫氟酸回收技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種氫氟酸的回收再利用裝置及氫氟酸的回收再利用方法。

背景技術(shù)

在稀土氧化物干法氟化制備稀土氟化物過程中，在高收率獲得高品質(zhì)稀土氟化物產(chǎn)品的同時能否實現(xiàn)HF的最大利用，是檢驗氟化過程與設(shè)備優(yōu)劣的重要指標之一。然而，在實際生產(chǎn)中，為了確保氟化效果與氧含量控制，往往需要過量HF進行一次或二次氟化。因此，如何控制HF的過剩量，以及過量HF的回收與再利用顯得尤為重要。

目前，國內(nèi)外生產(chǎn)廠商關(guān)于HF的回收與處理工藝技術(shù)研究大多集中在吸附劑的優(yōu)化與凈化設(shè)備的改進。例如，采用堿金屬氟化物溶液萃取分離、氟化鋰或堿金屬氟化物吸附等技術(shù)實現(xiàn)混合尾氣中HF的收集與去除。再例如，采用不同金屬氟化物、氧化物吸附或附加淋洗冷凝分離等手段去除HF。

然而，目前尚沒有針對稀土氧化物干法氟化制備過程中過量HF的回收利用的研究，而大多數(shù)稀土氟化物廠商僅僅依靠噴淋加堿中和的方式達到去除HF尾氣的目的，這不僅僅會使得大量可利用HF消耗損失，還增加了后續(xù)酸的處理壓力與含氟廢料的產(chǎn)生量，大大增加了生產(chǎn)成本。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在提供一種氫氟酸的回收再利用裝置及氫氟酸的回收再利用方法，以提高HF的利用率，并減少含HF尾氣的排放以及含氟廢料的產(chǎn)生。

為此，本發(fā)明提供了一種氫氟酸的回收再利用裝置，該回收再利用裝置包括：氟化爐；氫氟酸儲存槽，與氟化爐的出氣口連通；冷凝裝置，由串聯(lián)設(shè)置的多個冷凝組件構(gòu)成，每個冷凝組件包括一個或多個冷凝器，且冷凝裝置的進氣口與氫氟酸儲存槽連通，各冷凝器的出液口與氫氟酸儲存槽連通；以及淋洗塔，淋洗塔的進氣口與冷凝裝置的出氣口連通，淋洗塔的出液口與氫氟酸儲存槽連通。

進一步地，至少一個冷凝組件包括并聯(lián)設(shè)置的多個冷凝器。

進一步地，冷凝裝置由第一冷凝組件和第二冷凝組件構(gòu)成，第一冷凝組件的進氣口與氫氟酸儲存槽連通，第一冷凝組件的出氣口與第二冷凝組件的進氣口連通，第二冷凝組件的出氣口與淋洗塔的進氣口連通。

進一步地，第一冷凝組件包括并聯(lián)設(shè)置的至少兩個冷凝器，第二冷凝組件包括一個冷凝器和加濕器，且加濕器與第二冷凝組件中的冷凝器的底部連通。

進一步地，氟化爐的出氣口通過出氣管道與氫氟酸儲存槽連通，且出氣管道上設(shè)置有水冷裝置。

進一步地，氟化爐中設(shè)置有稀土氧化物，且氟化爐具有氟化氫入口。

進一步地，處理裝置還包括與氫氟酸儲存槽連通的酸浸反應(yīng)器，且酸浸反應(yīng)器中設(shè)置有稀土氫氧化物。

本發(fā)明還提供了一種氫氟酸的回收再利用方法，該回收再利用方法包括以下步驟：將氟化爐產(chǎn)生的含氟化氫尾氣通至氫氟酸儲存槽中進行降溫以形成降溫后尾氣；將降溫后尾氣通至冷凝裝置中進行冷凝以形成冷凝后尾氣，并將冷凝裝置產(chǎn)生的冷凝液回流至氫氟酸儲存槽中，其中冷凝裝置由串聯(lián)設(shè)置的多個冷凝組件構(gòu)成，每個冷凝組件包括一個或多個冷凝器；以及將冷凝后尾氣通至淋洗塔中進行噴淋處理，并將淋洗塔中產(chǎn)生的淋洗液回流至氫氟酸儲存槽中，且冷凝液和淋洗液組成氫氟酸收集液。

進一步地，氟化爐中設(shè)置有稀土氧化物，含氟化氫尾氣中的HF的質(zhì)量分數(shù)為50～70％。

進一步地，含氟化氫尾氣的溫度為400～600℃，降溫后尾氣的溫度為150～250℃。

進一步地，將含氟化氫尾氣通至氫氟酸儲存槽之前，采用水冷裝置對含氟化氫尾氣進行預(yù)降溫，且水冷裝置中的冷卻水溫度為25～40℃，水冷裝置中的冷卻水流速為1～2t/h。

進一步地，冷凝器中的冷卻水溫度為20～40℃，冷凝器中的冷卻水流速為2～3t/h。

進一步地，將降溫后尾氣進行冷凝的步驟中，通過加濕器向冷凝器中補入水蒸汽。

進一步地，由加濕器向冷凝器中補入的水蒸汽的補充量為1～3Kg/h。

進一步地，該回收再利用方法還包括：當氫氟酸收集液中HF質(zhì)量濃度為20％～25％時，將氫氟酸收集液通至設(shè)置有稀土氫氧化物的酸浸反應(yīng)器中。

技術(shù)效果：本發(fā)明提供了一種氫氟酸的回收再利用裝置及回收再利用方法，并通過將氟化爐產(chǎn)生的含氟化氫尾氣通至氫氟酸儲存槽中進行降溫，然后將降溫后尾氣通至冷凝裝置中進行冷凝，并將冷凝裝置產(chǎn)生的冷凝液回流至氫氟酸儲存槽中，從而提高了HF的利用率，并減少了含HF尾氣的排放以及含氟廢料的產(chǎn)生，進而降低了生產(chǎn)成本，并產(chǎn)生了顯著的經(jīng)濟與環(huán)保效益。

附圖說明