Способ переработки фторсодержащих отходов алюминиевого производства

 

Союз Советских

Соцмапнстических

Респубики

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свнд-ву— (22)Заявлено 15.01.79 (21)2713855/23-26 с присоединением заявки Ж (23) Приоритет

Опубликовано 23.12.80, Бюллетень Рй 47

Дата опубликования описания 23. 12.80

< 789392

/

/ . г (5т)М. КЛ.

<С 01 Р 7/54

С 01 D 5/00

Гооударстввииый комитет

СССР ао делам изооретеиий и открытий (5З) УЙК661.862. .368;66 1.424, .3 (088;8). промышленности (54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ФТОРСОДЕРЖАШИХ OTXOQ0B

АПЮМИ НИЕВОГО ПРОИЗВОДСТВА

Изобретение относится к области производства алюминия и может быть использовано для получения криопита и сульфата натрия из оборотных растворов газоочистки апектропиэных цехов алюминиевых заводов, Известен способ переработки фторсодержащих отходов апюминиевого производства, включающий обработку газов раствором соды с последующим осаждением криолита из полученного раствора (lg. то

Недостатком известного способа является отсутствие аффективного решения проблемы выведения 504 из процесса.

Я,.

Известен способ переработки фторсо15 держащих отходов апюминиевого производства, включающий обработку газов раствором соды и твердых отходов щелочным раствором, осаждение криолита из полученных растворов, отделение осадка с псспедующим разделением маточного раствора на три части, одну из которых направляют на обработку отходящих газов, другую каустифицируют известью до содер2 жания N а20 в растворе 18-20 г/л с последуквцей обработкой полученным раство.ром твердых отходов, а третью направляют на выделение сульфата натрия. Выделение сульфата натрия осуществляютпутем охлаждения раствора до минус 1-минус 2 С и кристаллизации глауберовой соли. Полученную гпауберовую соль обезвоживают, высушивают и получают товарный продукт j2), Недостатком известного способа является невысокое содержание фтора в кри опите (42,1%) и невысокая степень иэвпечения сульфата натрия (60-65%).

Цель изобретения — повышение содержания фтора в криолите и повышение степени извлечения сульфата натрия.

Поставленная цель достигается тем, что в способе переработки фторсодержащих отходов алюминиевого производства, включающем обработку газов раствором соды и твердых отходов щелочным раствором, осаждение криопита иэ подученных растворов, отделение осадка с последуюшим разделением маточного раствора на

7893 92

64,5-25,4

100 = 60i6oo

64,5

3 части, одну из которых направпяют на обработку отходящих газов а другую каустифицируют известью, с последующей обработкой полученным раствором твердых отходов, из подученного раствора кристалS пиэуют глауберову соль при температур I p ре минус 5 — минус 12 С н отделяют ее.

Пример 1 (по известному способу). После осаждения и отделения криопита получают 15 м маточного раствора следую- 1О щего состава, гl л: .)Ч aF 3,2; Я в О 29,8y

N aHCOy 5,3; )Ч а S Og 64,5.

Маточник разделяют На три части. а) 5 м направпяют на приготовление растворов для орошения аппаратов мокрой газоочистки. Получают 30 м раствора с добавлением воды и соды до концентрации

N CO> — 31 г/п. Этот раствор направляют на поглощение фтористого водорода и сернистого газа, отходящих от эпектролизных ванн.

После отстаивания получают 10 м осветленного раствора газоочистки с содержанием, г/и: КвЕ 12,5; 14а СО 5,9;

ЙаНСО 20, 1; )ч à 50@ 67,3. Этот раствор используют дпя получения криопита. б) 5 м маточного раствора испопьзу3 ют дпя приготовления раствора для вьпцепачивания твердых отходов. Проводят квустификацию этого раствора известью в реакторе при 80 С. Добавляют 130 кг изо вести с активностью 71%. Попучают раствор следующего состава, г/и: 8 а О 19,5;

H aF 3,2; Na>CO> 7,3; Na<504 64,3.

Этот раствор направляют на выщепачивв3$

we твердых отходов, которое проводят в реакторе при BООС в течение 1 ч. llnsr выщелачивания берут 450 кг твердых от. ходов. После вьпцепачивания пульпу перемешивают в течение 10 ч дпя обескрем40 нивания. Полученный раствор имеет со. став г/и: КаР 22,3 К a

A Rg 03 6,2; Na>0 10,7; И в СО 7,0;

5l Ой 0,06. Этот. раствор смешивают с

10 раствора газоочистки приведенного

4S выше состава. linn попучения криолита в него добавляют 15 литров раствора апюминвта натрия с содержанием Йф

260,2 г/и и A8g О 290,4 г/л и 550 и раствора бикарбоната натрия с содержанием gaHCQ 99,3 г/л. Процесс осушест-$ впяют в реакторе при перемешивании при

80 С. Время реакции 30 мин.

Полученный криолит отделяют фильтрацией и сушат. Количество криопита 146 кг.

5S

Химический состав, %: F 42,1; А6 11,9;

Ц а 30,5; 50g 11,8; &10 0,8;

Fe 0,2.

4 в) 5 м маточного раствора 8<..попьзуЪ ют дпя извлечения сульфата натрия в виде глауберовой соли при охлаждении. Раствор последовательно охпвждают в кристаллизвторвх до -1 C. Время кристаллизации

2 ч. Остаточное содержание и в >50g в растворе 25,4 г/п (исходное 64,5 г/п).

Выпавший осадок N à < 504 ° 10Н 0 отделяют фильтрацией, сушат и получают 195 кг безводного сульфата натрия с содержанием основного вещества 98,7 .

Состав фильтрата .после отдепения осадка, г/и: NaF 3,4; Ha CO> 30,4;

N вНСОЬ 5,5; Na@SOg 25,4

Степень извлечения сульфата натрия

Фипьтрат также используют для орошения аппаратов мокрой газоочистки.

Пример 2. После осаждения и отделения криопита поскучают 15 м маточного раствора, такого же, как и в предыдущем примере, состава, а именно, г/и: и Ы 3,2;. и а СО> 29,8; ИаНСОЗ

53; М в 504 645.

Маточник делят нв две части. в) 10 м направляют на приготовпение растворов дпя орошения аппаратов мокрой газоочистки. Раствор готовят и используют как и в предыдущем примере.

Поспе газопогпощения и осветпения получают 10 м раствора с содержанием, г/п:

1Чар 12,5; Нала.СОЗ 5 9; НаНС03 20 1

)) a SOd 67,3. б) 5 м маточного раствора используют дпя извлечения супьфата натрия и выщеличивания твердых отходов. Предварительно проводят каустификацию раствора.

Каустификацию осушествпяют квк и в примере 1. Получают раствор следующего состава, г/n; Na>0 19,5; NaF 3,2;

Na COg 7,3; Na S О, 64,3. ranee этот раствор нвправпяют на извлечение сульфата натрия в виде гпауберовой соли

И а>504 .10Н О. Раствор охлаждают в криствллизвторвх до-7 С. Время кристаплизвции 2 ч. Остаточная концентрация КЯйЬ04 в растворе 16,7 гl л (исходная 64,3 г/л).Выпавший осадок глауберовой соли отделяют фильтрацией, сушат и получают 239 кг безводного сульфата натрия с содержанием М в 5 О 98 8%.

Состав фипьтрата, гl и: К ау О 19,8;

NaF 3,2; Й а СО 7,5; Ha<504 16,7 гlп.

5 789392 6

Степень извлечения сульфата натрия 540 литров раствора бикарбоната натрия

64,3-16,7 (Pt aHCO> 99,3 г/n).

100 74о/о Процесс криопитообразования проводят л

04,3 так же, как и в примере 1. Получают

Полученный раствор (фильтрат) исполь146 кг криолита след юшего состава %: зуют дпя вьпцелачивания твердых т д

Для этого берут 450 кг твердых отходо оцесс вьпцеличивания и о ескремнивания

Криолит, полученный предлагаемым спо,собом, менее загрязнен сульфатом натрия, осуществляют как в примере 1. Полученip так как осаждается иэ раствора, в котоный раствор имеет состав г/л: Я а р остав, г/л: и af 22,4; ром значительная часть сульфата натрия

Na Ñ 71; GiO 006.

4 Я 3 ° ° ajО 5е выведена. Содержание фтора в криолите

0 ° > увеличивается на 2-3%, т.е. качество его

5 м Ъ этого раствора смешивают с 10 м улучшается. осветленного раствора газоочистки по эоочистки, полу- 15 В таблице представлена зависимость ченного при гаэопогпощении. В него добав- степени извлечения Й ag504 из раствора ляют 17 литров раствора апюмината нат- от температуры кристаллизации гпауберория (Й ф 260,2 г/л, А3 0 29+4 r/ë) и .вой соли.

Пред лага емы й

-2,5

62,2

5,2

-3,1

64,1

8,5

104

69,1

15,1 72,0

74,0

-5,5

-7,0

-10,0

-11,5

-13,0

19,5

80,5

29,9

76,2

34,2

40,5

75,0

При переработке растворов по данному способу эа счет более глубокого извлечения сульфата натрия, дпя кристаллизацию того же количества последнего потребуется меньший обьем растворов, т.е. потребуется менее габаритная установка для их переработки. Экономический эффект составляет 54,97 тыс. руб.

Как видно из полученных результатов, I 45 наибольший эффект увеличения выхода сунь- фата натрия из раствора наблюдается в интервале концентраций К а О каустическая 10-30 г/л и температуре кристалпиэации (-5) - (-12 С). При температуре о кристаллизации гпауберовой соли ниже

-12 С растворимость его уменьшается, но при этом повышается вязкость раствора, что вызывает затруднения при отделении осадка, увеличивается время фипьтра$5 ции.

При температуре кристаллизации глауберовой соли выше -5 Ñ снижается степень извлечения сульфата натрия.

Формула изобре те ни я

1. Способ переработки фторсодержацих отходов алюминиевого производства, включающий обработку газов раствором

7893 соды и твердых отходов щелочным раствором, осаждение криолита иэ полученных растворов, отделение осадка с последующим разделением маточного раствора на части, одну йэ которых направляют на обработку отходящих газов, а другую каустифицируют известью с последующей обработкой полученным раствором твердых отходов, о.т л и ч а ю шийся тем, что, с цепью повышения содержания фтора и в криопите и степени извлечения сульфата, натрия, после каустификации из раствора кристаллиэуют глауберовую соль и отделяют ее, 92 8

2. Способ по п. 1, о т и и ч а юшийся тем, что кристаллизацию ведут при температуре минус 5. — минус

12 С.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

- 1. Авторское свидетельство СССР

М 342397, кл..В 019 59/14, 04. 03.7 О.

2. Технологический регпамент для проектирования цехов регенерации фторсопей алюминиевых заводов с самообжигакшимися анодами, Иркутский филиал ВАМИ, Иркутск, 1973, с..5-19 (прототип).

Составитель Л. Ситнова

Редактор В. Жипенко Техред С.Мигунова Корректор В. Бутяга.Заказ 8960/47 Тираж 565 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/S

Фипиап ППП Патент",. r. Ужгород, ул. Проектная, 4