[實用新型]一種電解鎂陽極升華物的處理系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202022859085.2
• 申請日: 2020-12-02
• 公開（公告）號: CN213995250U
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發(fā)明（設計）人: 李育亮;劉人滔;曾宇峰;孫雪冬;黃蒼碧;黃澤茂;王凱悅;王月
• 申請（專利權）人: 中國成達工程有限公司
• 主分類號: B01D46/30
• 分類號: B01D46/30;B01D46/46;B01D46/44;B01D46/00;B01D50/00;B01D47/02;B01D53/18;B01D53/14;F23G7/00;C25C1/02;C25C7/06
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產(chǎn)權代理有限公司 51214
• 代理人: 何祖斌

本發(fā)明屬于電解鎂陽極升華物處理技術領域，具體涉及一種電解鎂陽極升華物的處理系統(tǒng)。其技術方案為：一種電解鎂陽極升華物的處理系統(tǒng)，其特征在于，包括硅酸鋁纖維式過濾器，若干鎂電解槽排出的夾帶陽極升華物粉塵的氯氣匯總到氯氣總管后排入硅酸鋁纖維式過濾器，硅酸鋁纖維式過濾器的底部安裝出料裝置，出料裝置通過管道連接有溶解槽，溶解槽的出料口通過管道連接有離心機，離心機的固體出口通過管道連接有輸送機，輸送機的出口通過管道連接有焚燒爐。本發(fā)明提供了一種能將粉塵從氯氣中脫除并進行無害化處理的電解鎂陽極升華物的處理系統(tǒng)。

技術領域

本發(fā)明屬于電解鎂陽極升華物處理技術領域，具體涉及一種電解鎂陽極升華物的處理系統(tǒng)。

背景技術

使用無水氯化鎂電解生產(chǎn)金屬鎂是目前最環(huán)保、最先進的煉鎂方法，也是我國有望替代熱還原法的綠色煉鎂技術。電解生產(chǎn)金屬鎂是以MgCl₂和其他鹽類(例如MgCl₂-KCl-NaCl)形成的熔融共晶體作為電解質，以無水MgCl₂作為原料，在600℃以上的高溫條件下，在電解槽中經(jīng)電化學反應，生成氯氣和金屬鎂液。氯氣在石墨陽極表面析出的過程中，會發(fā)生副反應生成二噁英；同時，少量電解質也會在高溫下升華。所有隨著氯氣一同離開電解槽的固體物質，統(tǒng)稱為陽極升華物。

二噁英被稱為“世紀之毒”，是氯代含氧三環(huán)芳烴類化合物的統(tǒng)稱，在含有苯環(huán)化合物、氯化合物、金屬催化劑、以及300～600℃的條件下容易生成，而鎂電解槽的操作就處于這種條件下，因此鎂電解槽陽極升華物的主要有害物質就是二噁英。二噁英常溫下為固體，不溶于水，其生物降解性很差，進入土壤、水體后不易被分解，800℃以上的高溫可以將其分解破壞。二噁英不是一種天然存在的物質，產(chǎn)生于垃圾焚燒以及化工、冶金、制藥、輕工等工業(yè)生產(chǎn)過程，其毒性極強，是氰化物的130倍，砒霜的900倍，任何接觸都是致命危害。如何在源頭有效處理陽極升華物，盡可能降低二噁英的排放量，是所有電解鎂工廠面臨的環(huán)保難題。

二噁英的脫除，通常有幾種方法：

第一，吸附法：原理是使用吸附技術脫除二噁英，例如向氣體中噴灑活性炭粉末，或是采用固定床吸附裝置將二噁英從氣相中脫除。該方法屬于物理吸附，并沒有改變其本身的毒性，吸附劑也需要進一步處理。

第二，催化氧化法：也稱為催化燃燒法，原理是在300℃左右，有催化劑的作用下，將二噁英分解為CO2、H2O、HCl等。

第三，高溫分解法：在800～1000℃燃燒含二噁英物質，可將其分解，產(chǎn)物與催化氧化法相同。

對于電解鎂陽極升華物，以固體粉塵的形態(tài)分散在大量氯氣中，除了含微量二噁英固體外，更多的是可溶性鹽類和其他含碳化合物，這種含粉塵氣體極易堵塞吸附劑/催化劑的微孔，造成失活，因此不宜直接使用吸附法和催化氧化法。傳統(tǒng)的處理方法：是出電解陽極的高溫氯氣在風機的負壓作用下，首先經(jīng)過埋刮板輸送機，在輸送過程中粉塵沉降在輸送機底部，螺旋刮板將底部的粉塵不斷從出渣口排出；氯氣通過輸送機管壁向環(huán)境散熱，降溫至200℃以下，再經(jīng)袋式除塵器過濾未能沉降的細小顆粒后，氯氣中的含塵量低于30mg/m3并送至下游工序。出埋刮板輸送機和袋式除塵器的固體粉料由管道送入溶解槽中，用水溶解，不溶物經(jīng)離心機分離后，作為工廠的固體廢物填埋或外送處理。傳統(tǒng)處理方法存在一些弊端：

第一，由于出電解槽的氯氣溫度最高可能達到500～600℃，因此不能直接使用袋式除塵器，必須經(jīng)長度達數(shù)十米的埋刮板輸送機進行重力沉降和自然降溫，占地面積大，設備布置困難。

第二，埋刮板輸送機帶有轉動裝置，且每一臺鎂電解槽(通常一臺輸送機連接有10～20臺鎂電解槽)均需要經(jīng)法蘭連接匯入埋刮板輸送機，密封面多，實際生產(chǎn)中難以避免泄漏，空氣被吸入氯氣系統(tǒng)中，導致氯氣純度不達標。

第三，埋刮板輸送機實際為帶有螺旋裝置的管道，將電解槽、氯氣總管、溶解槽氣相連通，在壓力出現(xiàn)波動時，溶解槽中的水汽將反竄進入氯氣總管，氯氣中含水將導致管道和氯氣壓縮機(或氯氣風機)腐蝕。