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      一種濕法磷酸尾氣處理回收氟、硅資源的系統(tǒng)及其回收方法_2

      文檔序號(hào):8930003閱讀:來(lái)源:國(guó)知局
      酸得到以溶液的形式流露出來(lái),在經(jīng)過(guò)將氟硅酸做進(jìn)一步的處理,進(jìn)而使得氟、硅資源得到回收利用;再經(jīng)過(guò)對(duì)尾氣吸收過(guò)程中采用少量的水進(jìn)行吸收處理后,再將其獲得的氟硅酸溶液進(jìn)行循環(huán)洗滌尾氣進(jìn)行使得從一氟洗滌塔中出來(lái)的氟硅酸溶液的濃度較高,并結(jié)合一氟洗滌塔、二氟洗滌塔的洗滌處理,使得尾氣排空處理時(shí)的含氟物質(zhì)的成分較低,進(jìn)而提高了對(duì)氟、硅資源的回收率,降低了環(huán)境污染率。
      [0021]本發(fā)明的整個(gè)處理過(guò)程中的能耗低,無(wú)升溫加熱步驟,僅僅只是對(duì)溶液和氣體進(jìn)行降溫處理,進(jìn)而使得整個(gè)工藝步驟的能耗低。
      [0022]通過(guò)氟硅酸的循環(huán)解決了濕法磷酸尾洗過(guò)程易結(jié)垢、難提酸濃等難題。
      [0023]本發(fā)明通過(guò)進(jìn)行聯(lián)合配套使用,使?jié)穹姿嵛蚕匆鹤鳛榉杷徕c和氟硅酸氨的生產(chǎn)原料,冷卻除固后的氟硅酸作為尾氣的降溫液而進(jìn)行綜合循環(huán)利用。具體原理是:
      [0024]3SiF4+2H20 = 2H2SiF6+Si02 I
      [0025]再將氟硅酸用于氟鹽生產(chǎn),主要是氟硅酸鈉的生產(chǎn):
      [0026]H2SiF6+2NaOH = Na2SiF6 I +2H20
      [0027]分離后的固相為硅膠,即就是二氧化硅,但其含有少量的Na2SiF6J2SiFf^難溶性氟鹽雜質(zhì),除去之后才能得到純度較高的氟鹽,除雜過(guò)程是利用Na2SiF6、K2SiFf^優(yōu)先于S12與氨反應(yīng)生成水溶性較好的NaF、KF而除去:
      [0028]Na2SiF6+4NH3= 4NH 4F+2NaF+Si02
      [0029]K2SiF6+4NH3= 4NH 4F+2KF+Si02
      [0030]由此可見(jiàn),本發(fā)明通過(guò)逐個(gè)步驟的處理,進(jìn)而使得后續(xù)獲得的硅膠產(chǎn)品的純度較高,并且也使得生產(chǎn)過(guò)程中的雜質(zhì)得到回收利用,進(jìn)而提高了整個(gè)工藝的產(chǎn)品附加值,進(jìn)而降低了整個(gè)工藝的生產(chǎn)成本。
      [0031]本發(fā)明最為顯著的就是采用氟硅酸作為循環(huán)液進(jìn)行處理,進(jìn)而防止了系統(tǒng)中結(jié)垢堵塞的現(xiàn)象,進(jìn)而降低了尾氣處理系統(tǒng)的安全風(fēng)險(xiǎn),降低了尾氣處理系統(tǒng)的成本,提高了產(chǎn)品附加值。
      【附圖說(shuō)明】
      [0032]圖1為本發(fā)明的濕法磷酸尾氣處理回收氟、硅資源的系統(tǒng)流程示意圖。
      [0033]1-放空口 2-循環(huán)泵a3_循環(huán)泵b4_ 二氟洗滌塔5_洗水6_沖盤(pán)水槽7_尾氣泵8-除沫器9-液封槽10- —氟洗滌塔11-循環(huán)泵cl2-文丘里洗滌器13-尾氣14-沉降系統(tǒng)15-氟硅酸冷卻槽16-循環(huán)泵dl7-氟鹽生產(chǎn)車間18-中和槽19-離心機(jī)a20_氨溶槽21-氫氟酸生產(chǎn)車間22-離心機(jī)b23-萃取槽24-逆流洗滌器25-離心機(jī)c26_氨罐27-工業(yè)水28-去白炭黑車間。
      [0034]14-1 沉降槽 b ;
      [0035]14-2 沉降槽 a ;
      [0036]14-3 沉降槽 C。
      【具體實(shí)施方式】
      [0037]下面結(jié)合附圖和具體的實(shí)施方式來(lái)對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的限定,但要求保護(hù)的范圍不僅局限于所作的描述。
      [0038]實(shí)施例
      [0039]如圖1所示,一種濕法磷酸尾氣處理回收氟、硅資源的系統(tǒng),由文丘里洗滌器12、與文丘里洗滌器12上端通過(guò)管路連接的循環(huán)泵dl6、與文丘里洗滌器12底端通過(guò)管路連接的沉降系統(tǒng)14、與文丘里洗滌器12中段通過(guò)管路連接的一氟洗滌塔10、一氟洗滌塔10的底端通過(guò)管路與文丘里洗滌器12底端和沉降系統(tǒng)14相連接的管路中段連接;一氟洗滌塔10的底端側(cè)面上開(kāi)設(shè)有出口,該出口通過(guò)管路與循環(huán)泵cll的入口相連接,循環(huán)泵cll的出口通過(guò)管路與一氟洗滌塔10內(nèi)的噴頭相連接;一氟洗滌塔10的頂端通過(guò)管路與除沫器8的底端側(cè)面相連接;除沫器8的底端通過(guò)管路與液封槽9相連接;除沫器8頂端通過(guò)管路與尾氣泵7的入口相連接,尾氣泵7的出口通過(guò)管路與二氟洗滌塔4的底端側(cè)面相連接;二氟洗滌塔4的頂端設(shè)置有放空口 1,二氟洗滌塔4的底端通過(guò)管路與沖盤(pán)水槽6連接;二氟洗滌塔4的底端兩側(cè)面位于尾氣泵7的出口管路與二氟洗滌塔4相接的水平位置下端各設(shè)置有一個(gè)出口,位于左側(cè)面的出口通過(guò)管路與循環(huán)泵a2相連接,并在該連接管路之間設(shè)置有洗水入口 ;位于右側(cè)面的出口通過(guò)管路與循環(huán)泵b3相連接;循環(huán)泵a2和循環(huán)泵b3的出口分別與二氟洗滌塔4內(nèi)的噴頭相連接;所述的沉降系統(tǒng)14的頂端通過(guò)管路與中和槽18的頂端相連接;所述的沉降系統(tǒng)14的頂端側(cè)面通過(guò)溢流的方式與氟硅酸冷卻槽15相連接,氟硅酸冷卻槽15的底端側(cè)面開(kāi)口通過(guò)管路與氟鹽生產(chǎn)車間連接,氟硅酸冷卻槽15的頂端側(cè)面開(kāi)口通過(guò)管路與循環(huán)泵dl6相連接;中和槽18的底端側(cè)面與離心機(jī)al9的頂端相連接,離心機(jī)al9的底端通過(guò)管路與氫氟酸生產(chǎn)車間21相連接;離心機(jī)al9的中段側(cè)面上開(kāi)口通過(guò)管路與氨溶槽20的頂端相連接;氨溶槽20的底端側(cè)面通過(guò)管路與離心機(jī)b22的頂端相連接,離心機(jī)b22的底端通過(guò)管路與萃取槽23相連接,離心機(jī)b22的底端側(cè)面通過(guò)管路與逆流洗滌器24側(cè)面相連接,逆流洗滌器24與離心機(jī)b22連接一側(cè)的相對(duì)一側(cè)與工業(yè)水27的儲(chǔ)存槽通過(guò)管路相連接,逆流洗滌器24的頂端通過(guò)管路與離心機(jī)c25相連接,離心機(jī)c25的頂端通過(guò)管路與氨溶槽20的頂端側(cè)面相連接,離心機(jī)c25的中段側(cè)面通過(guò)管路去白炭黑車間28 ;所述的氨溶槽20的頂端和/或中和槽18的頂端通過(guò)管路與氨罐26相連接組成。
      [0040]上述的系統(tǒng)中,還在一氟洗滌塔10和二氟洗滌塔4之間設(shè)置有將二氟洗滌塔4的底部的漿液送入一氟洗滌塔10中洗滌氣體的裝置,并且該裝置能夠根據(jù)一氟洗滌塔10中的氟硅酸的濃度變化進(jìn)行調(diào)整送入的漿液的量,進(jìn)而使得一氟洗滌塔中的氟硅酸洗滌液的濃度維持在8-12%之間,在該裝置中可以設(shè)置有自動(dòng)檢測(cè)濃度的系統(tǒng)或者氟硅酸洗滌液濃度檢測(cè)的或者感應(yīng)的傳感器,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化改變送入量,也可以通過(guò)人為檢測(cè)實(shí)現(xiàn)。
      [0041]所述的沉降系統(tǒng)14由與文丘里洗滌器12的底端通過(guò)管路連接的沉降槽al4_2,沉降槽al4-2的底端通過(guò)管路與中和槽18的頂端相連接,所述的沉降槽al4-2溢流到沉降槽bl4-l中,沉降槽bl4-l的底端通過(guò)管路與沉降槽al4-2底端和中和槽18頂端相連接的管路中段相連接;所述的沉降槽bl4-l溢流到沉降槽cl4-3中,沉降槽C14-3通過(guò)管路與沉降槽bl4-l和中和槽18頂端連接的管路上,沉降槽cl4-3溢流到氟硅酸冷卻槽15中組成。
      [0042]一種濕法磷酸尾氣處理回收氟、硅資源的方法,將尾氣13通過(guò)文丘里洗滌器12進(jìn)入系統(tǒng),再通過(guò)在文丘里洗滌器12中采用氟硅酸溶液洗滌之后,從文丘里洗滌器12的底端排除洗滌液進(jìn)入沉降系統(tǒng)14,使得進(jìn)入文丘里洗滌器12中的尾氣13的溫度由70-85?降低至45-55°C,尾氣13的通入量為30000?50000m3/h,上述的氟硅酸溶液進(jìn)入文丘里洗滌器12中的流量為60?140m3/h,將進(jìn)入沉降系統(tǒng)14的洗滌液進(jìn)行多級(jí)沉降處理,進(jìn)而使得洗滌液的溫度由55-75°C降低至45-60°C,從沉降系統(tǒng)14的上端出來(lái)的清液為氟硅酸溶液,從沉降系統(tǒng)14的底端出來(lái)的沉淀為硅膠渣漿;氟硅酸溶液進(jìn)入氟硅酸冷卻槽,待溫度降低至5-25°C后,再通過(guò)循環(huán)泵dl6以60?140m3/h的流量送入文丘里洗滌器12中進(jìn)行洗滌處理,多余的氟硅酸溶液送入氟鹽生產(chǎn)車間;通過(guò)多級(jí)沉降后獲得的硅膠渣漿通入中和槽18,并向中和槽18中通入氨氣將其中和至pH值為6-9,然后將其通入離心機(jī)al9處理,獲得含雜硅膠固體和氟硅酸氨溶液,氟硅酸溶液用于生產(chǎn)氫氟酸;含雜硅膠固體通入氨溶槽20,并向其中通入氨氣,調(diào)整其pH值為11-13,再將其通入離心機(jī)b22處理,獲得離心漿和離心液,離心液送入萃取槽23中回收氨處理,離心漿通入逆流洗滌器24,并逆向通入工業(yè)水洗滌離心漿,并將混合液通入離心機(jī)c25中,再將離心機(jī)c25中處理獲得的硅膠送入白炭黑生產(chǎn)車間,離心機(jī)c25中處理獲得的液體返回氨溶槽20中作為溶劑;所述的降低至45-55°C的尾氣進(jìn)入一氟洗滌塔10中,通過(guò)對(duì)二氟洗滌塔4洗滌后得到的部分液體用于一氟洗滌塔10中的噴淋,并對(duì)一氟洗滌塔10底部的部分漿液采用循環(huán)泵cll抽提至一氟洗滌塔10的內(nèi)部噴淋處理,并將一氟洗滌塔10中剩余部分的漿液送入沉降系統(tǒng)14進(jìn)行沉降處理;從一氟洗滌塔10中出來(lái)的氣體通入除沫器8的底端,經(jīng)過(guò)除沫器8與液封槽9的作用出沫處理后,再將其通過(guò)尾氣泵7送入二氟洗滌塔4,并通過(guò)分別設(shè)置在二氟洗滌塔4兩側(cè)的循環(huán)泵a2和循環(huán)泵b3將二氟洗滌塔4底部的部分漿液返回二氟洗滌塔4中進(jìn)行循環(huán)洗滌處理,并且同時(shí)在循環(huán)泵a2與二氟洗滌塔4之間的管路上通過(guò)開(kāi)口送入洗水,洗水送入量為10?30m3/h,二氟洗滌塔4底部的部分漿液再返回一氟洗滌塔10中進(jìn)行尾氣的洗滌,二氟洗滌塔4底部剩余的漿液送入沖盤(pán)水槽6中用于沖盤(pán)處理,經(jīng)過(guò)在二氟洗滌塔4中洗滌后溫度為<45°
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