CN104511208B - 三水氟化铝料浆过滤设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种三水氟化铝料浆过滤设备，涉及氟化铝生产技术领域，它包括给料槽、给料泵、过滤机和连接所述过滤机的真空泵，所述给料槽的进料口通过所述料浆泵与反应槽连接，所述给料槽的出料口与所述给料泵连接，所述给料泵与所述过滤机之间连接有浓密槽，所述浓密槽的溢流口连接有一收集槽；所述收集槽的上部设有溢流口，底部设有出料口，所述出料口设置有阀门，所述收集槽的出料口经所述阀门与所述反应槽相连通。本发明相比较于现有技术，改善了三水氟化铝结晶状况，提高料浆含固量，改善了料浆过滤效果，提高了氟化铝产率。

Description

三水氟化铝料浆过滤设备
技术领域
本发明涉及氟化铝生产技术领域，尤其是一种以湿法磷酸装置副产的氟硅酸为原料，用A-P湿法工艺生产氟化铝的生产流程中，改善三水氟化铝料浆过滤效果的工艺方法。
背景技术
国内氟化铝生产工艺主要有干法、湿法、氟硅酸法。干法氟化铝生产工艺为：浓硫酸和萤石反应，得到氟化氢气体，氟化氢气体经净化与干燥脱水的氢氧化铝反应，直接得到氟化铝产品。传统的湿法氟化铝生产工艺为：浓硫酸和萤石反应，产生的氟化氢气体经净化、水吸收得到氢氟酸，氢氟酸再与氢氧化铝浆液反应制得中间产品AIF3·3H20，AIF3·3H20经干燥脱水后制得AIF3产品。氟硅酸法氟化铝生产工艺(又称磷肥副产法) 艺为：将磷肥生产中产生的含氟废气SiF4经水循环吸收，制得氟硅酸溶液，氟硅酸溶液与氢氧化铝浆液反应，生成氟化铝溶液和硅胶沉淀；分离硅胶后的氟化铝溶液再进行结晶得AIF3·3H20，AIF3·3H20干燥脱水后制得成品氟化铝。
由于干法和湿法工艺需要消耗萤石，生产成本高，环境污染大，而氟硅酸法工艺使用的主要原料氟硅酸来源于磷肥生产中的副产品，所以生产成本很低，产品质量好，很有市场竞争力。
在磷肥行业的湿法磷酸生产工艺中，每生产1吨P2O5副产氟硅酸（100%H2SiF6）约0.05吨， 为回收这部分氟资源，湿法磷酸生产需配套建设氟化铝装置环保设施。传统的湿法磷酸工艺副产的氟硅酸吸收液浓度设计上为22%，以供氟化铝装置生产氟化铝。近年来，由于磷矿质量的下降，杂质含量增多，导致氟硅酸产量下降。氟硅酸溶液浓度高，容易达到包含而不能再循环吸收氟硅酸气体，为提高氟硅酸产量，需降低氟硅酸溶液浓度，即由原设计的22%下降为20%。现有的三水氟化铝料浆过滤设备包括给料槽、给料泵、过滤机和连接过滤机的真空泵，给料槽的进料口通过料浆泵与反应槽连接，给料槽经给料泵与过滤机连接。使用这种设备的过滤流程是，将氟硅酸和氢氧化铝原料反应生成的三水氟化铝料浆泵入料浆给料槽中缓冲后，直接过滤得到三水氟化铝结晶体。由于氟硅酸溶液浓度的降低，导致氟化铝结晶料浆液浓度降低，导致氟化铝结晶料浆液过滤效果变差、甚至无法过滤，装置的开车率下降，最终影响产品产量和质量。
发明内容
本发明的目的是提供一种三水氟化铝料浆过滤设备，这种设备可以解决现有三水氟化铝料浆过滤效果差的问题。
为了解决上述问题，本发明采用的技术方案是：这种三水氟化铝料浆过滤设备包括给料槽、给料泵、过滤机和连接所述过滤机的真空泵，所述给料槽的进料口通过所述料浆泵与反应槽连接，所述给料槽的出料口与所述给料泵连接，所述给料泵与所述过滤机之间连接有浓密槽，所述浓密槽的溢流口连接有一收集槽；所述收集槽的上部设有溢流口，底部设有出料口，所述出料口设置有阀门，所述收集槽的出料口经所述阀门与所述反应槽相连通。
上述三水氟化铝料浆过滤设备的技术方案中，更具体的技术方案还可以是：所述过滤机为转鼓真空过滤机。
进一步的，所述真空泵的压力控制为﹣0.02MPa～﹣0.04MPa。
由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比具有如下有益效果：
1、利用浓密槽对三水氟化铝料浆进行沉降，使三水氟化铝溶液获得充足的结晶时间和空间，结晶状况得到很大改善，晶体整齐、粗大，提浓的溶液含固量提高，料浆含固量达到30%左右，改善了三水氟化铝料浆过滤效果，提高氟化铝产品质量。
2、浓密槽的溢流出的清液在收集槽内进行沉降，分离得到的含有细小三水氟化铝结晶体的底流返回反应槽内作为三水氟化铝结晶的晶种，既能改善结晶状况，又提高了氟化铝产率；氟化铝产量达到14～15吨的日产量，产率提高约20%。
3、克服了A-P湿法生产氟化铝工艺的不足，可以使用更低浓度的氟硅酸原料，提高氟化铝装置对低浓度氟硅酸的适应性。
4、空压力设置范围为﹣0.02MPa～﹣0.04MPa，可达到最佳的过滤效果，即能使结晶料浆达到最好的固、液分离效果。
附图说明
图1是本三水氟化铝料浆过滤设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图实施例对本发明作进一步详述：
图1所示的三水氟化铝料浆过滤设备主要包括反应槽1、料浆泵2、料浆给料槽3、给料泵4、浓密槽5、浆料过滤机6、真空泵7和收集槽8；反应槽1通过料浆泵2与料浆给料槽3连接，料浆给料槽3通过给料泵4与浓密槽5连接，浓密槽5的溢流口与收集槽8连通，浓密槽5的出料口设置有阀门5-1，浓密槽5的出料口通过该阀门5-1与浆料过滤机6连通，浆料过滤机6采用转鼓真空过滤机，转鼓真空过滤机通过与之相连的真空泵7进行抽真空；收集槽8为一上部设有溢流口、底部设有出料口的槽体，出料口设置有阀门8-1，可通过阀门8-1开、关时间来控制收集槽7内清液沉降时间；收集槽8的溢流口通过管道连接至废水池，收集槽8的出料口经阀门8-1与反应槽1相连通。值得一提的是，本实施例的浆料过滤机为转鼓真空过滤机，真空泵的压力控制为﹣0.02MPa～﹣0.04MPa。
采用本过滤设备过滤三水氟化铝料浆的过滤步骤如下：将氟硅酸和氢氧化铝原料在反应槽1内生成的三水氟化铝料浆经料浆泵2输送至料浆给料槽3进行缓冲，增加结晶空间；经缓冲的料浆经给料泵4输送至浓密槽5，料浆在浓密槽5内沉降一定时间后，分离形成浓密料浆和清液，产生的清液从浓密槽5上部溢流出，并排至收集槽8内，浓密料浆从浓密槽5的底部流出；流出的浓密料浆进入料浆过滤机6进行真空过滤，过滤获得三水氟化铝结晶体再送至下一工序进一步加工；清液在收集槽8内进行沉降，分离得到废液和含有细小三水氟化铝结晶体的底流，废液从收集槽8上部排至废水池，底流返回反应槽1内作为三水氟化铝结晶的晶种；依次重复上述步骤进行连续过滤操作。

Claims (3)

1.一种三水氟化铝料浆过滤设备，包括给料槽、给料泵、过滤机和连接所述过滤机的真空泵，所述给料槽的进料口通过所述料浆泵与反应槽连接，所述给料槽的出料口与所述给料泵连接，其特征在于：所述给料泵与所述过滤机之间连接有浓密槽，所述浓密槽的溢流口连接有一收集槽；所述收集槽的上部设有溢流口，底部设有出料口，所述出料口设置有阀门，所述收集槽的出料口经所述阀门与所述反应槽相连通。
2.根据权利要求1所述的三水氟化铝料浆过滤设备，其特征在于：所述过滤机为转鼓真空过滤机。
3.根据权利要求1或2所述的三水氟化铝料浆过滤设备，其特征在于：所述真空泵的压力控制为﹣0.02MPa～﹣0.04MPa。
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