CN102228775A - 电解铝烟气脱硫脱氟一体化方法 - Google Patents

电解铝烟气脱硫脱氟一体化方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102228775A
CN102228775A CN2011101174914A CN201110117491A CN102228775A CN 102228775 A CN102228775 A CN 102228775A CN 2011101174914 A CN2011101174914 A CN 2011101174914A CN 201110117491 A CN201110117491 A CN 201110117491A CN 102228775 A CN102228775 A CN 102228775A
Authority
CN
China
Prior art keywords
flue gas
ammonium sulfate
defluorination
defluorinate
alf
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2011101174914A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102228775B (zh
Inventor
曾子平
刘应隆
周锡飞
夏仁江
陈晓丽
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Asia-Pacific Environmental Corp
Yunnan Metallurgical Group Co Ltd
Yunnan Aluminium Co Ltd
Yunnan Yunlv Ruixin Aluminum Co Ltd
Original Assignee
YATAI ENVIRONMENTAL ENGINEERING DESIGNING RESEARCH Co Ltd YUNNAN PROV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by YATAI ENVIRONMENTAL ENGINEERING DESIGNING RESEARCH Co Ltd YUNNAN PROV filed Critical YATAI ENVIRONMENTAL ENGINEERING DESIGNING RESEARCH Co Ltd YUNNAN PROV
Priority to CN 201110117491 priority Critical patent/CN102228775B/zh
Publication of CN102228775A publication Critical patent/CN102228775A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102228775B publication Critical patent/CN102228775B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Treating Waste Gases (AREA)

Abstract

本发明涉及一种电解铝烟气脱硫脱氟一体化方法，属环境保护技术领域。本发明是在本公司专利(ZL200410022641.3和ZL200610048701.8)技术的基础上的改进，即：在氨法脱硫过程中，洗涤吸收塔吸收SO2的同时将F-离子吸收溶解在系统内硫酸铵溶液中，形成氟化铵；在硫酸铵晶粒分离时，氟化铵仍溶解在硫酸铵溶液中，将硫酸铵晶体分离的液体进行脱氟处理，将脱氟产物冰晶石及氧化铝粉尘过滤回收，并循环利用。本发明的优点为：解决了电解铝烟气湿法脱硫存在的烟气中的氟离子被吸收富集问题，实现了烟气SO2和氟化物治理一体化；脱硫效率≥95％，脱氟效率≥80％，烟气排放SO2浓度＜50mg/Nm3，F-浓度＜3mg/Nm3；有效利用了资源，经济效益高。

Description

电解铝烟气脱硫脱氟一体化方法
技术领域：
本发明涉及一种电解铝烟气脱硫脱氟一体化方法，属环境保护技术领域。
背景技术：
铝工业是国民经济发展的重要基础原材料产业，我国是世界第一大产铝国和铝消费国。大型企业产能集中，电解铝生产过程中SO2排放污染也日益突出，同时排放废气中含有氟化物。治理和回收铝厂烟气中的SO2和氟化物，并实现资源利用，是世界铝工业的难题。在全球转变经济增长方式和发展低碳经济的新形势下，按照我国大力推行节能减排和实现产业升级的政策要求，治理和回收铝厂烟气中的SO2和氟化物，并实现资源利用，对推动我国铝工业节能减排和产业升级并创造良好的经济、社会、环境效益具有重要的现实意义。
电解铝烟气具有“大烟气量、低SO2浓度、含氟”等特点，特别是GB25435-2010《铝工业污染物排放标准》实施后，电解铝排放烟气不能达到《铝工业污染物排放标准》规定的排放限值，急需先进合理、经济适用的治理技术，也是当前环境保护及清洁生产急需解决的问题。
经文献检索，未见与本发明相同的公开报道。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种电解铝生产中电解槽烟气脱硫脱氟一体化的方法。
本发明是在本公司专利(ZL200410022641.3和ZL200610048701.8)技术的基础上，针对电铝行业烟气中SO2和氟化物同时治理需要，在氨法脱硫过程中，洗涤吸收塔吸收SO2的同时将F-离子吸收后溶解在系统内硫酸铵溶液中，F-离子和NH4 +形成氟化铵NH4F，硫铵工序中硫酸铵晶粒稠厚分离，氟化铵然溶解在分离出来的硫酸铵溶液中，将硫酸铵稠厚分离的液体进行脱氟处理，脱氟产物冰晶石及氧化铝粉尘一起过滤回收，送电解铝厂循环利用，氨法脱硫产生的(NH4)2SO3、NH4HSO3直接催化氧化得化肥硫酸铵，有效利用资源，实现烟气SO2和氟化物治理一体化工艺，实现废弃物资源化利用。
本发明的电解铝烟气脱硫脱氟一体化的方法步骤如下：
a.烟气中SO2的吸收、亚盐氧化、硫酸铵生产操作步骤同现有方法(本公司专利ZL200410022641.3和ZL200610048701.8)；
b.洗涤吸收塔在吸收SO2的同时将F-离子吸收后溶解在系统内硫酸铵溶液中，F-离子和NH4 +形成氟化铵NH4F；
c.硫酸铵的分离过程中，在稠厚槽中，硫铵晶浆悬浮液中晶粒下沉，在底部聚集，上清液溢流回到结晶塔；稠厚槽底部晶粒放入离心机进行固液分离，分离出的含氟化铵的硫酸铵清液送入滤液槽存储，然后溢流进入带搅拌器的脱氟槽，在脱氟槽中添加脱氟剂Al2(SO4)3、Na2SO4、NaOH进行反应，脱氟剂的添加量以溶液中的F-的含量为基准，按Al2(SO4)3/2F-摩尔比＝1.1～1.5，Na2SO4/2F-摩尔比＝1.2～2.5先后分别添加，利用NaOH调节PH值；先添加Al2(SO4)3，控制反应温度40～75℃、反应时间30～50min，再添加Na2SO4、用NaOH溶液调节PH值为5.5～7.5、反应温度50～75℃，反应时间30～40min，最终生成脱氟产物冰晶石Na3AlF6沉淀；其反应式为：
HF+NH3→NH4F
6NH4F+1/2Al2(SO4)3·18H2O→(NH4)3AlF6+3/2(NH4)2SO4+18H2O
(NH4)3AlF6+3/2Na2SO4·10H2O→Na3AlF6↓+3/2(NH4)2SO4+10H2O；
b.渣尘回收：经过脱氟工艺处理后，含冰晶石(Na3AlF6)沉淀及捕集了氧化铝(AL2O3)粉尘的反应液通过泵打入过滤机过滤除渣，最终的冰晶石及氧化铝混合渣尘送电解铝主厂回收利用。
本方法所用设备脱硫部分为本公司专利ZL200410022641.3和ZL200610048701.8中的设备，脱氟设备为带搅拌器的溶解槽和反应斧。
本发明的优点在于：
1、本发明解决了电解铝烟气湿法脱硫存在的烟气中的氟离子被吸收富集问题，实现了烟气SO2和氟化物治理一体化；
2、本发明的脱硫效率≥95％，脱氟效率≥80％，烟气排放SO2浓度＜50mg/Nm3，F浓度＜3mg/Nm3；
3、本发明同时回收了硫和氟资源，脱氟产物冰晶石及氧化铝粉尘一起过滤回收，送电解铝厂循环利用，有效利用资源，形成新的产业链，为企业创造效益；
4、本发明的设备投资和运行成本费低。
附图说明：
附图为本发明的工艺流程示意图。
具体实施方式：
本方法中电解铝烟气氨法脱硫过程操作条件同现有技术，涉及到本公司的相关专利(发明专利号：ZL200410022641.3和ZL200610048701.8)。本方法产品硫酸铵生产过程操作条件同现有技术。本方法所用设备脱硫部分为本公司专利ZL200410022641.3和ZL200610048701.8中的设备，脱氟设备为市售的带搅拌器的溶解槽和反应斧。
实施例步骤如下：
a.烟气中SO2的吸收、亚盐氧化、硫酸铵生产操作步骤同现有方法(本公司专利ZL200410022641.3和ZL200610048701.8)；
b.洗涤吸收塔在吸收SO2的同时将F-离子吸收后溶解在系统内硫酸铵溶液中，F-离子和NH4 +形成氟化铵NH4F；
c.硫酸铵的分离过程中，在稠厚槽中，硫铵晶浆悬浮液中晶粒下沉，在底部聚集，上清液溢流回到结晶塔。稠厚槽底部晶粒放入离心机进行固液分离，分离出的含氟化铵的硫酸铵清液送入滤液槽存储，然后溢流进入带搅拌器的脱氟槽，在脱氟槽中添加脱氟剂Al2(SO4)3、Na2SO4、NaOH进行反应，脱氟剂的添加量以溶液中的F-的含量为基准，按Al2(SO4)3/2F-摩尔比＝1.1或1.3或1.5，Na2SO4/2F-摩尔比＝1.2或2.0或2.5先后分别添加，利用NaOH调节PH值；先添加Al2(SO4)3，控制反应温度40或50或75℃、反应时间30或40或50min，再添加Na2SO4、用NaOH溶液调节PH值为5.5或6.5或7.5，反应温度50或60或75℃，反应时间30或35或40min，最终生成脱氟产物冰晶石Na3AlF6沉淀；其反应式为：
HF+NH3→NH4F
6NH4F+1/2Al2(SO4)3·18H2O→(NH4)3AlF6+3/2(NH4)2SO4+18H2O
(NH4)3AlF6+3/2Na2SO4·10H2O→Na3AlF6↓+3/2(NH4)2SO4+10H2O；
b.渣尘回收：脱氟工艺处理后，含冰晶石(Na3AlF6)及氧化物(AL2O3)粉尘的反应液通过泵打入过滤机过滤除渣，最终的冰晶石及氧化铝混合渣尘送电解铝主厂回收利用。
实际应用表明：本方法有效利用资源，实现了烟气SO2和氟化物治理一体化工艺，实现了废弃物资源化利用，保证了产品硫酸铵产品的品质。

Claims (1)

1.一种电解铝用烟气脱硫脱氟一体化方法，包括烟气中SO2的吸收、亚盐氧化、硫酸铵生产工序；其特征在于该方法还包括脱氟及渣尘回收工序，具体如下：
a.脱氟工序：硫酸铵生产工序分离出的含氟化铵的硫酸铵清液送入滤液槽存储，然后溢流进入带搅拌器的脱氟槽，在脱氟槽中添加脱氟剂Al2(SO4)3、Na2SO4、NaOH进行反应，脱氟剂的添加量以溶液中的F-的含量为基准，按Al2(SO4)3/2F-摩尔比＝1.1～1.5，Na2SO4/2F-摩尔比＝1.2～2.5先后分别添加，利用NaOH调节PH值；先添加Al2(SO4)3，控制反应温度40～75℃、反应时间30～50min，再添加Na2SO4、用NaOH溶液调节PH值为5.5～7.5、反应温度50～75℃，反应时间30～40min，最终生成脱氟产物冰晶石Na3AlF6沉淀；其反应式为：
HF+NH3→NH4F
6NH4F+1/2Al2(SO4)3·18H2O→(NH4)3AlF6+3/2(NH4)2SO4+18H2O
(NH4)3AlF6+3/2Na2SO4·10H2O→Na3AlF6↓+3/2(NH4)2SO4+10H2O；
b.渣尘回收：脱氟工艺处理后，含冰晶石Na3AlF6及氧化物AL2O3粉尘的反应液通过泵打入过滤机过滤除渣，冰晶石及氧化铝混合渣尘送电解铝主厂回收利用。
CN 201110117491 2011-05-09 2011-05-09 电解铝烟气脱硫脱氟一体化方法 Active CN102228775B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201110117491 CN102228775B (zh) 2011-05-09 2011-05-09 电解铝烟气脱硫脱氟一体化方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201110117491 CN102228775B (zh) 2011-05-09 2011-05-09 电解铝烟气脱硫脱氟一体化方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102228775A true CN102228775A (zh) 2011-11-02
CN102228775B CN102228775B (zh) 2013-05-22

Family

ID=44841405

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 201110117491 Active CN102228775B (zh) 2011-05-09 2011-05-09 电解铝烟气脱硫脱氟一体化方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102228775B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102989294A (zh) * 2012-11-26 2013-03-27 中国铝业股份有限公司 一种铝电解烟气的处理方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1583566A (zh) * 2004-05-24 2005-02-23 云南亚太环境工程设计研究有限公司 低浓度so2烟气吸收氧化后直接制备k2so4的方法及其装置
CN1986031A (zh) * 2006-09-29 2007-06-27 云南亚太环境工程设计研究有限公司 钢铁、煤化企业炼焦废氨水脱除烟气so2的工艺及装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1583566A (zh) * 2004-05-24 2005-02-23 云南亚太环境工程设计研究有限公司 低浓度so2烟气吸收氧化后直接制备k2so4的方法及其装置
CN1986031A (zh) * 2006-09-29 2007-06-27 云南亚太环境工程设计研究有限公司 钢铁、煤化企业炼焦废氨水脱除烟气so2的工艺及装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102989294A (zh) * 2012-11-26 2013-03-27 中国铝业股份有限公司 一种铝电解烟气的处理方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN102228775B (zh) 2013-05-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102910594B (zh) 利用钛白粉焙烧炉废热浓缩废硫酸的方法
CN102230081B (zh) 一种从钾长石中提取钾、铝、硅元素的酸浸方法
CN104263944A (zh) 一种基于研磨机制的铅膏脱硫方法
CN103526016A (zh) 一种含铅原料湿法回收的方法
CN104071820A (zh) 一种由废lcd面板玻璃蚀刻液生产氟化钙的方法
CN114031099B (zh) 一种高效处理铝电解固体废弃物的酸化焙烧方法
CN103539157B (zh) 从钾长石分解残渣中回收氟资源的工艺
CN114314625B (zh) 一种复杂铝电解质回收氟化盐的方法
CN110669924A (zh) 一种基于co2循环利用的铅膏脱硫方法
CN102515203B (zh) 一种碳化法制电池级氟化锂所产废物的处理方法
CN114634189A (zh) 一种铝电解大修渣的回收方法及系统
CN104692436A (zh) 一种由粉煤灰制备冰晶石的方法
CN102107891B (zh) 小苏打生产过程中游离氨的处理方法及用途
CN102228775B (zh) 电解铝烟气脱硫脱氟一体化方法
CN106365189A (zh) 一种硅渣土的综合利用方法
CN101824531A (zh) 一种混合稀土精矿液碱低温焙烧分解工艺
CN108455647A (zh) 一种磷酸副产磷石膏与氟硅酸生产氟化钙副产白炭黑与硫酸铵的方法
CN107254692B (zh) 一种电解烟气的吸收及后处理方法
CN105498539B (zh) 一种烟气脱硫剂的再生循环方法
CN106268241A (zh) 铜冶炼环集烟气脱硫方法及装置
CN104591223A (zh) 一种氟硅酸盐废渣的处理方法
CN109260928B (zh) 一种铅膏脱硫与烟气脱硫协同的碳酸氢铵脱硫方法和装置
CN108283864B (zh) 活性炭再生气体预处理系统装置及预处理工艺方法
CN103626206B (zh) 一种基于氯化铵化学链循环的纯碱—氯乙烯联产工艺
CN110252090A (zh) 一种利用三乙醇胺提高亚硫酸钠脱硫工艺吸收容量和利用率的方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: YUNNAN METALLURGICAL GROUP CO., LTD. YUNNAN ALUMIN

Effective date: 20141208

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
C53 Correction of patent of invention or patent application
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Tian Yong

Inventor after: Zeng Ziping

Inventor after: Liu Yinglong

Inventor after: Zhao Qun

Inventor after: Ding Jilin

Inventor after: Zhou Xifei

Inventor after: Yang Yewei

Inventor after: Xia Renjiang

Inventor after: Chen Xiaoli

Inventor before: Zeng Ziping

Inventor before: Liu Yinglong

Inventor before: Zhou Xifei

Inventor before: Xia Renjiang

Inventor before: Chen Xiaoli

COR Change of bibliographic data

Free format text: CORRECT: INVENTOR; FROM: CENG ZIPING LIU YINGLONG ZHOU XIFEI XIA RENJIANG CHEN XIAOLI TO: TIAN YONGCENG ZIPING LIU YINGLONG ZHAO QUN DING JILIN ZHOU XIFEI YANG YEWEI XIA RENJIANG CHEN XIAOLI

TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20141208

Address after: 650118 No. 199, science and technology road, hi tech Industrial Development Zone, Yunnan, Kunming

Patentee after: Yatai Environmental Engineering Designing Research Co., Ltd., Yunnan Prov.

Patentee after: Yunnan Metallurgical Group Co., Ltd.

Patentee after: Yunnan Aluminium Co., Ltd.

Patentee after: Yunnan Yunlyu Runxin Aluminum Co., Ltd.

Address before: 650118 No. 199, science and technology road, hi tech Industrial Development Zone, Yunnan, Kunming

Patentee before: Yatai Environmental Engineering Designing Research Co., Ltd., Yunnan Prov.

C56 Change in the name or address of the patentee
CP03 Change of name, title or address

Address after: 650118 No. 199, science and technology road, Kunming national hi tech Zone, Yunnan

Patentee after: ASIA-PACIFIC ENVIRONMENTAL CORP.

Patentee after: Yunnan Metallurgical Group Co., Ltd.

Patentee after: Yunnan Aluminium Co., Ltd.

Patentee after: Yunnan Yunlyu Runxin Aluminum Co., Ltd.

Address before: 650118 No. 199, science and technology road, hi tech Industrial Development Zone, Yunnan, Kunming

Patentee before: Yatai Environmental Engineering Designing Research Co., Ltd., Yunnan Prov.

Patentee before: Yunnan Metallurgical Group Co., Ltd.

Patentee before: Yunnan Aluminium Co., Ltd.

Patentee before: Yunnan Yunlyu Runxin Aluminum Co., Ltd.