从含氟废水中回收氟化铝的装置

340 编辑：中冶有色技术网来源：山东昭和新材料科技股份有限公司

2023-12-04 11:39:39

权利要求书： 1.一种从含氟废水中回收氟化铝的装置，其特征在于：包括卧式离心机(16)、大气冷凝塔(13)、流化床反应器(5)和氢氧化铝大罐(2)；氢氧化铝大罐(2)通过管路与气流粉碎装置(3)和流化床反应器(5)依次相连，流化床反应器(5)上部通过管路与一级旋风收尘器(6)、二级旋风收尘器(7)和三级旋风收尘器(8)依次相连，三级旋风收尘器(8)通过管路与大气冷凝塔(13)相连，大气冷凝塔(13)通过管路与冷凝液受液槽(15)、卧式离心机(16)、滚筒干燥机(17)和摇摆式振动筛(18)依次相连。

2.根据权利要求1所述的从含氟废水中回收氟化铝的装置，其特征在于：流化床反应器(5)底部通过管路分别连接燃烧室(4)和氟化氢气体进气管(22)，流化床反应器(5)中下部通过管路连接成品冷却机(12)。

3.根据权利要求1所述的从含氟废水中回收氟化铝的装置，其特征在于：一级旋风收尘器(6)下部通过管路与一级收尘料斗(9)相连，一级收尘料斗(9)通过管路与流化床反应器(5)相连。

4.根据权利要求1所述的从含氟废水中回收氟化铝的装置，其特征在于：二级旋风收尘器(7)下部通过管路与二级收尘料斗(10)相连，二级收尘料斗(10)通过管路与流化床反应器(5)相连。

5.根据权利要求1所述的从含氟废水中回收氟化铝的装置，其特征在于：三级旋风收尘器(8)下部通过管路与三级收尘料斗(11)相连，三级收尘料斗(11)下部管路与从流化床反应器(5)侧部出来的管路合并后与成品冷却机(12)相连，成品冷却机(12)底部分为两路，一路与成品库相连，另外一路与启动料仓(1)相连。

6.根据权利要求1所述的从含氟废水中回收氟化铝的装置，其特征在于：大气冷凝塔(13)上部与大气冷凝循环液进料管(14)相连。

7.根据权利要求1所述的从含氟废水中回收氟化铝的装置，其特征在于：卧式离心机(16)侧部出口通过管路与缓冲池(19)、沉淀池(20)和过滤器(21)依次相连。

说明书：从含氟废水中回收氟化铝的装置技术领域[0001] 本实用新型属于氟化铝回收技术领域，具体的涉及一种从含氟废水中回收氟化铝的装置。

背景技术[0002] 干法氟化铝生产主要分为氟化氢制取和氟化铝合成两个部分，浓硫酸和萤石在外加热式回转炉中反应生成氟化氢气体，经预净化塔净化后，再进入流化床反应器与进入流

化床顶部的氢氧化铝直接作用得到氟化铝成品。

[0003] 流化床尾气经两级旋风除尘器收尘后进入尾气冷凝系统。一、二级旋风除尘器的尾气从大气冷凝塔顶部进入，与同向流动的大气冷凝循环液充分接触，达到净化、冷凝、吸

收的目的。冷凝液从塔底流出，进入冷凝液受液槽，再溢流至大气冷凝液循环水站收集池。

[0004] 大气冷凝循环池通过一、二、三号收集池沉淀后，含氟废水利用化学沉淀法将含氟量≤3000mg/L降至≤10mg/L，并达到排放标准，沉淀后污泥通过收集装车外运。

[0005] 但是首先因为原材料氢氧化铝受不同厂家供货限制影响，粒度、比重相对不稳定，造成生产方面旋风料不稳定，旋风收尘效果差，大气冷凝氟离子升高。

[0006] 其次，因氢氧化铝粒度过细，旋风收尘器收尘效果差导致旋风物料随大气冷凝液排入污水站收集池中，经过收集池沉淀后形成淤泥由于受工艺设备限制，无法回收利用，造

成浪费现象严重。

[0007] 因此，亟需探索出一套新型的从含氟废水中回收氟化铝的装置。实用新型内容

[0008] 本实用新型的目的是：提供一种从含氟废水中回收氟化铝的装置。该装置使得原料利用效率大大提高，产出比稳定可靠，且不会造成HF气体的浪费，有助于提升产量。

[0009] 本实用新型所述的从含氟废水中回收氟化铝的装置，包括卧式离心机、大气冷凝塔、流化床反应器和氢氧化铝大罐；氢氧化铝大罐通过管路与气流粉碎装置和流化床反应

器依次相连，流化床反应器上部通过管路与一级旋风收尘器、二级旋风收尘器和三级旋风

收尘器依次相连，三级旋风收尘器通过管路与大气冷凝塔相连，大气冷凝塔通过管路与冷

凝液受液槽、卧式离心机、滚筒干燥机和摇摆式振动筛依次相连。

[0010] 其中：[0011] 流化床反应器底部通过管路分别连接燃烧室和氟化氢气体进气管，流化床反应器中下部通过管路连接成品冷却机。

[0012] 一级旋风收尘器下部通过管路与一级收尘料斗相连，一级收尘料斗通过管路与流化床反应器相连。

[0013] 二级旋风收尘器下部通过管路与二级收尘料斗相连，二级收尘料斗通过管路与流化床反应器相连。

[0014] 三级旋风收尘器下部通过管路与三级收尘料斗相连，三级收尘料斗下部管路与从流化床反应器侧部出来的管路合并后与成品冷却机相连，成品冷却机底部分为两路，一路

与成品库相连，另外一路与启动料仓相连。

[0015] 大气冷凝塔上部与大气冷凝循环液进料管相连。[0016] 卧式离心机侧部出口通过管路与缓冲池、沉淀池和过滤器依次相连。[0017] 其中：[0018] 滚筒干燥机的工作原理为：滚筒干燥机的转筒是略带倾斜并能回转的圆筒体，湿物料从一端上部进入，干物料从另一端下部收集。热风从进料端或出料端进入，从另一端上

部排出。筒内装有顺向抄板，使物料在筒体回转过程中不断抄起又洒下，使其充分与热气流

接触，以提高干燥效率并使物料向前移动。干燥后的物料由刮刀刮下，经螺旋输送至振筛

机。

[0019] 摇摆式振动筛是一种仿人工摇动的低频旋振筛，其原理是：瞬时运动为沿径向的位移和以此位移为轴的圆周运动的合成(螺旋运动)，即可调节偏心距的激振器产生了非线

性三维运动，物料也产生同样的近似手动作业的运动，从而达到筛分之目的，再配合筛分附

件可得到更加理想的筛分效果。

[0020] 本实用新型所述的从含氟废水中回收氟化铝的装置的工作过程如下：[0021] (1)将氢氧化铝投入氢氧化铝大罐，然后通过管路进入气流粉碎装置进行粉碎，粉碎完毕的氢氧化铝通过管路进入到流化床反应器内，与从氟化氢气体进气管输送过来的氟

化氢气体直接作用制备干法氟化铝，干法氟化铝由流化床反应器底部排出进入成品冷却机

冷却后一部分进入成品库暂存，一部分进入启动料仓。

[0022] (2)从流化床反应器上部出来的尾气进入一级旋风收尘器、二级旋风收尘器和三级旋风收尘器进行固气分离，所得固体分别落入对应的一级收尘料斗、二级收尘料斗和三

级收尘料斗，一级收尘料斗和二级收尘料斗中的固体一部分通过管路返回流化床反应器再

利用，一部分外放；三级收尘料斗中的固体进入成品冷却机中。

[0023] (3)从三级旋风收尘器出来的气体进入大气冷凝塔，与大气冷凝循环液进料管输送来的大气冷凝循环液相互作用形成含氟废水，在大气冷凝塔内达到净化、冷凝、吸收的目

的。所得到的含氟废水进入冷凝液受液槽，然后进入卧式离心机进行固液分离，固液分离后

液体通过废水提升泵进入缓冲池内将pH值调至8左右，然后进入沉淀池通过加入CaCl2提高

化学沉淀处理效果，同时投加硫酸铝及助凝剂，通过絮凝、助凝作用进一步沉淀，最后进入

过滤器过滤净化从而最终将废水中的氟去除。

[0024] (4)经过卧式离心机分离得到的固体进入滚筒干燥机烘干去除水分后，进入摇摆式振动筛进行精分、筛选后由排料螺旋排出，经过分析后回掺使用。

[0025] 本实用新型与现有技术相比，具有以下有益效果：[0026] (1)本实用新型所述的从含氟废水中回收氟化铝的装置，通过设置气流粉碎装置和旋风收尘器使得原料利用效率大大提高，产出比稳定可靠，且不会造成HF气体的浪费，有

助于提升产量。

[0027] (2)本实用新型所述的从含氟废水中回收氟化铝的装置，旋风物料质量得到有效提升，利用率提高，提取物料重新利用回掺，有助于提升产量，降低消耗。

[0028] (3)本实用新型所述的从含氟废水中回收氟化铝的装置，通过卧式离心机进行固液分离，滚筒干燥机和摇摆式振动筛进行烘干、精分后得到的旋风物料重新回掺利用，提高

产能、降低消耗；通过设置缓冲池、沉淀池和过滤器等，降低了尾气治理的生产成本，减少了

后续含氟废水的处理难度、处理成本达到节能减排的效果。

[0029] (4)本实用新型所述的从含氟废水中回收氟化铝的装置，每吨氟化铝成本可降低约300元，以产能3万吨/年计，每年可节约成本600万元。生产的干法氟化铝产品完全可达到

GB/T4292?2007中国标AF?1等级，能够满足电解铝生产的正常使用。

附图说明[0030] 图1是从含氟废水中回收氟化铝的装置结构示意图。[0031] 图中：1、启动料仓；2、氢氧化铝大罐；3、气流粉碎装置；4、燃烧室；5、流化床反应器；6、一级旋风收尘器；7、二级旋风收尘器；8、三级旋风收尘器；9、一级收尘料斗；10、二级

收尘料斗；11、三级收尘料斗；12、成品冷却机；13、大气冷凝塔；14、大气冷凝循环液进料管；

15、冷凝液受液槽；16、卧式离心机；17、滚筒干燥机；18、摇摆式振动筛；19、缓冲池；20、沉淀

池；21、过滤器；22、氟化氢气体进气管。

具体实施方式[0032] 以下结合实施例对本实用新型作进一步描述。[0033] 实施例1[0034] 本实施例1所述的从含氟废水中回收氟化铝的装置，包括卧式离心机16、大气冷凝塔13、流化床反应器5和氢氧化铝大罐2；氢氧化铝大罐2通过管路与气流粉碎装置3和流化

床反应器5依次相连，流化床反应器5上部通过管路与一级旋风收尘器6、二级旋风收尘器7

和三级旋风收尘器8依次相连，三级旋风收尘器8通过管路与大气冷凝塔13相连，大气冷凝

塔13通过管路与冷凝液受液槽15、卧式离心机16、滚筒干燥机17和摇摆式振动筛18依次相

连。

[0035] 其中：[0036] 流化床反应器5底部通过管路分别连接燃烧室4和氟化氢气体进气管22，流化床反应器5中下部通过管路连接成品冷却机12。

[0037] 一级旋风收尘器6下部通过管路与一级收尘料斗9相连，一级收尘料斗9通过管路与流化床反应器5相连。

[0038] 二级旋风收尘器7下部通过管路与二级收尘料斗10相连，二级收尘料斗10通过管路与流化床反应器5相连。

[0039] 三级旋风收尘器8下部通过管路与三级收尘料斗11相连，三级收尘料斗11下部管路与从流化床反应器5侧部出来的管路合并后与成品冷却机12相连，成品冷却机12底部分

为两路，一路与成品库相连，另外一路与启动料仓1相连。

[0040] 大气冷凝塔13上部与大气冷凝循环液进料管14相连。[0041] 卧式离心机16侧部出口通过管路与缓冲池19、沉淀池20和过滤器21依次相连。[0042] 其中：[0043] 滚筒干燥机的工作原理为：滚筒干燥机的转筒是略带倾斜并能回转的圆筒体，湿物料从一端上部进入，干物料从另一端下部收集。热风从进料端或出料端进入，从另一端上

部排出。筒内装有顺向抄板，使物料在筒体回转过程中不断抄起又洒下，使其充分与热气流

接触，以提高干燥效率并使物料向前移动。干燥后的物料由刮刀刮下，经螺旋输送至振筛

机。

[0044] 摇摆式振动筛是一种仿人工摇动的低频旋振筛，其原理是：瞬时运动为沿径向的位移和以此位移为轴的圆周运动的合成(螺旋运动)，即可调节偏心距的激振器产生了非线

性三维运动，物料也产生同样的近似手动作业的运动，从而达到筛分之目的，再配合筛分附

件可得到更加理想的筛分效果。

[0045] 本实施例1所述的从含氟废水中回收氟化铝的装置的工作过程如下：[0046] (1)将氢氧化铝投入氢氧化铝大罐2，然后通过管路进入气流粉碎装置3进行粉碎，粉碎完毕的氢氧化铝通过管路进入到流化床反应器5内，与从氟化氢气体进气管22输送过

来的氟化氢气体直接作用制备干法氟化铝，干法氟化铝由流化床反应器5底部排出进入成

品冷却机12冷却后一部分进入成品库暂存，一部分进入启动料仓1。

[0047] (2)从流化床反应器5上部出来的尾气进入一级旋风收尘器6、二级旋风收尘器7和三级旋风收尘器8进行固气分离，所得固体分别落入对应的一级收尘料斗9、二级收尘料斗

10和三级收尘料斗11，一级收尘料斗9和二级收尘料斗10中的固体一部分通过管路返回流

化床反应器5再利用，一部分外放；三级收尘料斗11中的固体进入成品冷却机12中。

[0048] (3)从三级旋风收尘器出来的气体进入大气冷凝塔13，与大气冷凝循环液进料管14输送来的大气冷凝循环液相互作用形成含氟废水，在大气冷凝塔13内达到净化、冷凝、吸

收的目的。所得到的含氟废水进入冷凝液受液槽15，然后进入卧式离心机16进行固液分离，

固液分离后液体通过废水提升泵进入缓冲池19内将pH值调至8左右，然后进入沉淀池20通

过加入CaCl2提高化学沉淀处理效果，同时投加硫酸铝及助凝剂，通过絮凝、助凝作用进一

步沉淀，最后进入过滤器21过滤净化从而最终将废水中的氟去除。

[0049] (4)经过卧式离心机16分离得到的固体进入滚筒干燥机17烘干去除水分后，进入摇摆式振动筛18进行精分、筛选后由排料螺旋排出，经过分析后回掺使用。