CN207169726U - 一种利用氟硅酸制备氟化铝的搅拌反应装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种利用氟硅酸制备氟化铝的搅拌反应装置，包括反应罐本体，在所述反应罐本体顶部设有液相入口、固相入口和安全气阀，在所述反应罐本体内竖向中心位置处设有搅拌器且搅拌器上端与安装在反应罐本体顶部外的电机连接，其特征在于：在所述反应罐本体内底部安装有一个碗状的隔离罩且隔离罩与反应罐本体侧壁以及底面存在间隙，所述搅拌器伸入到隔离罩内，在所述反应罐本体底部外还连接有一个过滤器。本实用新型提供了一种利用氟硅酸制备氟化铝的搅拌反应装置，采用反应同步在线分离沉淀的方式，减小了沉淀物在搅拌反应装置底部以及搅拌轴上，对搅拌混合有利且减小了停机维护的次数。

Description

一种利用氟硅酸制备氟化铝的搅拌反应装置

技术领域

本实用新型涉及反应设备技术领域，尤其涉及一种利用氟硅酸制备氟化铝的搅拌反应装置。

背景技术

氟化铝在电解铝生产中用作助剂，用于降低电解质的熔点、提高电解质的导电率，其传统生产工艺为氢氟酸——干法工艺以及氢氟酸——湿法工艺。但是上述生产工艺原料价格高，生产成本高，且使用国家宝贵的战略资源萤石矿产，在推广使用上存在局限性。

氟硅酸是湿法磷酸和过磷酸钙生产中的副产品，可用于制氟化铝、氟化钠、氟硅酸钠、高纯二氧化硅等，具有很好的发展前景。由于氟硅酸同氢氧化铝反应生成氟化铝，同时会产生二氧化硅沉淀，采用传统的搅拌反应装置会造成二氧化硅沉淀大量聚集搅拌反应装置底部以及搅拌轴上，影响到搅拌混合效果，并增加停机维护的次数。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决现有技术中的问题，提供一种利用氟硅酸制备氟化铝的搅拌反应装置，采用反应同步在线分离沉淀的方式，减小了沉淀物在搅拌反应装置底部以及搅拌轴上，对搅拌混合有利且减小了停机维护的次数。

本实用新型采用的技术方案是：

一种利用氟硅酸制备氟化铝的搅拌反应装置，包括反应罐本体，在所述反应罐本体顶部设有液相入口、固相入口和安全气阀，在所述反应罐本体内竖向中心位置处设有搅拌器且搅拌器上端与安装在反应罐本体顶部外的电机连接，其特征在于：在所述反应罐本体内底部安装有一个碗状的隔离罩且隔离罩与反应罐本体侧壁以及底面存在间隙，所述搅拌器伸入到隔离罩内，在所述反应罐本体底部外还连接有一个过滤器，所述过滤器包括过滤罐本体，在所述过滤罐本体内部倾斜安装有一块过滤板且过滤板的最低点对应的过滤罐本体侧壁上设有沉淀出口，在与沉淀出口相对的过滤罐本体侧壁上设有循环口且循环口与液相入口侧壁之间依次连接泵和单向阀，在所述过滤罐本体底部设有排液口。

进一步地，所述隔离罩与反应罐本体侧壁以及底面之间的间隙为3~10cm，氟硅酸和氢氧化铝反应产生的二氧化硅沉淀会在搅拌离心作用下被甩到反应罐本体内壁处并在重力作用下沿着反应罐本体内壁向下滑动，进入隔离罩与反应罐本体内壁之间的间隙内最终进入过滤器内，实现反应过程中对沉淀物进行在线分离，防止沉淀聚集。且隔离罩与反应罐本体内壁之间的间隙较小，对搅拌器的搅拌影响较小。

进一步得，在所述隔离罩圆周侧壁上开设有若干竖向的孔，搅拌器产生作用力使得隔离罩内物料通过孔，对反应罐本体内壁处的物料进行干扰，提高混合程度，同时对反应罐本体内壁进行冲刷，防止沉淀在内壁上聚集。

进一步地，所述过滤器入口位于过滤板最高点对应过滤器顶部位置处，物料进入过滤器后，沉淀现在过滤板的最高处聚集并在重力作用以及冲刷作用下向低处转移，后续加入的物料可对前期过滤分离的沉淀进行冲洗。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型为解决现有的搅拌反应装置会造成二氧化硅沉淀大量聚集搅拌反应装置底部以及搅拌轴上，影响到搅拌混合效果，并增加停机维护的次数的问题，在原有搅拌装置的基础上增加了隔离罩和过滤器。由于隔离罩的隔离作用，氟硅酸与氢氧化铝反应产生二氧化硅沉淀会进入隔离罩与反应罐本体之间的间隙内进行重力沉降，然后进入过滤器实现连续在线分离，滤液都返回反应罐本体内继续反应。由于采用反应同步在线分离沉淀的方式，减小了沉淀物在搅拌反应装置底部以及搅拌轴上，对搅拌混合有利且减小了停机维护的次数。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型中隔离罩的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的及技术方案的优点更加清楚明白，以下结合附图及实例，对本实用新型进行进一步详细说明。

如附图1和2所示，一种利用氟硅酸制备氟化铝的搅拌反应装置，包括反应罐本体1，在所述反应罐本体1顶部设有液相入口1-1、固相入口1-2和安全气阀1-3，在所述反应罐本体1内竖向中心位置处设有搅拌器2且搅拌器2上端与安装在反应罐本体1顶部外的电机3连接，其特征在于：在所述反应罐本体1内底部安装有一个碗状的隔离罩4且隔离罩4与反应罐本体1侧壁以及底面存在间隙，所述搅拌器2伸入到隔离罩4内，在所述反应罐本体1底部外还连接有一个过滤器5，所述过滤器5包括过滤罐本体5-1，在所述过滤罐本体5-1内部倾斜安装有一块过滤板5-2且过滤板5-2的最低点对应的过滤罐本体5-1侧壁上设有沉淀出口5-3，在与沉淀出口5-3相对的过滤罐本体5-1侧壁上设有循环口5-4且循环口5-4与液相入口1-1侧壁之间依次连接泵6和单向阀7，在所述过滤罐本体5-1底部设有排液口5-5。

所述隔离罩4与反应罐本体1侧壁以及底面之间的间隙为7cm。

在所述隔离罩4圆周侧壁上开设有若干竖向的孔4-1。

所述过滤器5入口位于过滤板5-2最高点对应过滤器5顶部位置处。

本实用新型使用时，氢氧化铝由固相入口1-2加入，氟硅酸由液相入口1-1加入。搅拌器2在电机3的带动下快速旋转并对反应罐本体1内物料进行混合。氟硅酸同氢氧化铝反应产生氟化铝，同时产生二氧化硅沉淀。在旋转离心作用力下，二氧化硅沉淀会被被甩到反应罐本体1内壁处并在重力作用下沿着反应罐本体1内壁向下滑动，进入隔离罩4与反应罐本体1内壁之间的间隙内最终进入过滤器5内。二氧化硅沉淀被过滤板5-2截留且想低处转移。转移过程中，利用原液进行冲洗。聚集的二氧化硅沉淀由沉淀出口5-3间歇式放出，滤液由循环口5-4放出并经过连接泵6抽提单向返回反应罐本体1内继续反应。反应完成后，氟化铝滤液从排液口5-5全部放出。

Claims (4)

1.一种利用氟硅酸制备氟化铝的搅拌反应装置，包括反应罐本体（1），在所述反应罐本体（1）顶部设有液相入口（1-1）、固相入口（1-2）和安全气阀（1-3），在所述反应罐本体（1）内竖向中心位置处设有搅拌器（2）且搅拌器（2）上端与安装在反应罐本体（1）顶部外的电机（3）连接，其特征在于：在所述反应罐本体（1）内底部安装有一个碗状的隔离罩（4）且隔离罩（4）与反应罐本体（1）侧壁以及底面存在间隙，所述搅拌器（2）伸入到隔离罩（4）内，在所述反应罐本体（1）底部外还连接有一个过滤器（5），所述过滤器（5）包括过滤罐本体（5-1），在所述过滤罐本体（5-1）内部倾斜安装有一块过滤板（5-2）且过滤板（5-2）的最低点对应的过滤罐本体（5-1）侧壁上设有沉淀出口（5-3），在与沉淀出口（5-3）相对的过滤罐本体（5-1）侧壁上设有循环口（5-4）且循环口（5-4）与液相入口（1-1）侧壁之间依次连接泵（6）和单向阀（7），在所述过滤罐本体（5-1）底部设有排液口（5-5）。

2.根据权利要求1所述的一种利用氟硅酸制备氟化铝的搅拌反应装置，其特征在于：所述隔离罩（4）与反应罐本体（1）侧壁以及底面之间的间隙为3~10cm。

3.根据权利要求1所述的一种利用氟硅酸制备氟化铝的搅拌反应装置，其特征在于：在所述隔离罩（4）圆周侧壁上开设有若干竖向的孔（4-1）。

4.根据权利要求1所述的一种利用氟硅酸制备氟化铝的搅拌反应装置，其特征在于：所述过滤器（5）入口位于过滤板（5-2）最高点对应过滤器（5）顶部位置处。