AT260558B - Verfahren zum Abscheiden von gasförmigem Fluor aus Gasen von Öfen zur schmelzelektrolytischen Herstellung von Aluminium - Google Patents

Description

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  Verfahren zum Abscheiden von gasförmigem Fluor aus Gasen von Öfen zur schmelzelektrolytischen Herstellung von Aluminium 
Während der schmelzelektrolytischen Herstellung von Aluminium entwickeln sich, wie bekannt,
Gase, die ausser CO und    C02   auch Fluor in Form von HF enthalten. Diese fluorhaltigen Gase haben in Verbindung mit Wasser ein starkes Korrosionsvermögen und können auch an Tieren und Pflanzen in der Umgebung eines Aluminiumwerkes grosse Schäden verursachen, falls man sie direkt an die Atmosphäre abgehen lässt. Es ist daher allgemein üblich, die Ofengase aufzusammeln und zu reinigen, bevor man sie an die Atmosphäre entweichen lässt. In Verbindung mit der Reinigung liegen auch des öfteren Anlagen zur Rückgewinnung von Kryolith vor, der sodann an die Elektrolyseöfen zurückgeleitet wird. 



   In modernen Elektrolyseöfen werden die Ofengase im allgemeinen in einem Gaskanal aufgesammelt, der die Anode umgibt. Die aufgesammelten Gase werden dann, eventuell über Brenner, an eine Reinigungsanlage geleitet, wo die Fluorverbindungen abgeschieden und eventuell rückgewonnen werden. 



   Es hat sich jedoch in der Praxis als unmöglich erwiesen, die entwickelten fluorhaltigen Gase in den gewöhnlichen Gaskanälen, die die Anoden umgeben, quantitativ aufzusammeln. Ein Teil der Gase wird stets unterhalb des Gasmantels entweichen oder in anderer Weise heraussickern. Die in dieser Weise heraussickernden Gase mischen sich mit der Ventilationsluft, die den Elektrolysehallen zugeleitet wird, und die im übrigen auch dazu dient, einen Teil der während der Elektrolyse entwickelten Wärme abzuführen. Die Ventilationsluft wird im allgemeinen ohne Reinigung direkt an die Atmosphäre abgelassen. Der Inhalt der Ventilationsluft an Fluor ist von der Tonerdequalität, dem vorliegenden Zustand des Ofens, der Betriebsmethode, den Bedingungen während der Gasaufsammlung usw. abhängig und wird daher in jedem einzelnen Ofen innerhalb sehr weiter Grenzen variieren.

   Bei Integration einer grösseren Anzahl von Öfen werden die Variationen natürlich geringer. 



   Wie erwähnt, wird die Ventilationsluft im allgemeinen nicht gereinigt, bevor man sie an die Atmosphäre entweichen lässt, und es werden in dieser Weise erhebliche Mengen von gasförmigem Fluor, wesentlich HF, an die Atmosphäre abgelassen. Die bekannten Reinigungsmethoden zum Abscheiden von HF aus den Gasen arbeiten auch nicht quantitativ, und da es sich ausserdem um ziemlich grosse Gasvolumina handelt, erfordern diese Reinigungsmethoden auch umfassende und kostspielige Installationen. 



   Es wurde nun ein Verfahren entwickelt, das das Abscheiden von gasförmigem Fluor aus andern Gasen sowie eine Luftreinigung und eine Fluorrückgewinnung ermöglicht. Gemäss der Erfindung wird gasförmiges HF durch Zugabe vonAmmoniak   NH3   in   partike1förmigesAmmoniumfluorid     NH F übergeführt.   



  Die Zugabe von Ammoniak kann an irgendeiner beliebigen Stelle erfolgen, wenn das Ammoniak nur genügend Zeit erhält, um mit dem HF in Berührung zu kommen. In der Praxis ist es vorteilhaft, das Ammoniak entweder zusammen mit der Ventilationsluft für die Elektrolysehallen oder in unmittelbarer Nähe jedes einzelnen Ofens, z. B. über bzw. unter einem Ofen oder einer Serie von Öfen, zuzugeben, so dass das Ammoniak mit den im Bereich der Öfen emporsteigenden fluorhaltigen Gasen in Berührung kommen kann. Da nur ganz geringe Ammoniakmengen in Frage stehen, wird dies keine belästigende Wirkung auf die Mannschaften in den Ofenhallen haben. Das Ammoniak kann selbstverständ- 

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 lich auch mit Luft verdünnt zugegeben werden. 



     Beispielsweise kann erwähnt werden. dass der Erfinder bei einer Ventilationsluft   mit   0,   5-1, 9 mgF/Nm3 und einer Temperatur von 25 bis   30 C   etwa 1, 3 mg NHa/Nm3 hinzugegeben hat. Nachdem die Luft ein Elektrofilter passiert hatte, war überhaupt kein Fluor mehr nachzuweisen, welches besagt, dass die gesamte gasförmige Fluormenge in partikelförmiges Ammoniumfluorid übergeführt worden war, das sich in einem Elektrofilter quantitativ abscheiden liess. Es ist selbstverständlich möglich, ausser Elektrofilter auch andere Typen von Staubabscheidern, wie z. B. Waschanlagen oder Sackfilter usw., zu verwenden. 



   Das Ammoniak kann auch innerhalb des Gasmantels, falls der Ofen mit dieser Ausrüstung versehen ist, oder an irgendeiner beliebigen Stelle im Absaugsystem für   Ofengase, z. B.   im Gasabsaugrohr jedes einzelnen Ofens oder in den Sammelleitungen, zugegeben werden. Das ausgefällte Ammoniumfluorid kann dann in Elektrofiltern od. dgl. abgeschieden und rückgewonnen werden. Mitgerissener Tonerdestaub wird auch in Staubreinigern ausgefällt und rückgewonnen. Bei der Ausfällung von Fluor in Form von Ammoniumfluorid wird die Rückgewinnung von Fluor erheblich vereinfacht und man erzielt gleichzeitig eine Rückgewinnung von mitgerissener Tonerde, wodurch die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens verbessert wird. 



    PATENTANSPRÜCHE :    
1. Verfahren zum Abscheiden von gasförmigem Fluor aus Gasen von Öfen zur schmelzelektrolyti-   schen   Herstellung von Aluminium, dadurch gekennzeichnet, dass den fluorhaltigen Gasen Ammoniak zugeführt wird, wodurch sich Ammoniumfluorid bildet, das in einer Staubreinigungsapparatur abgeschieden wird.

Claims (1)

1. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ammoniak im Gasaufsammlungssystem jedes einzelnen Ofens zugegeben wird. EMI2.1 barer Nähe jedes einzelnen Ofens zugegeben wird.

   6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ammoniak mit Luft ver- dünnt zugegeben wird.