DE2307275A1 - PROCESS FOR RECOVERING THE FLUORINE VALUES FROM THE EXHAUST GAS OF AN ELECTROLYTIC REDUCTION CELL FOR THE PRODUCTION OF ALUMINUM - Google Patents
PROCESS FOR RECOVERING THE FLUORINE VALUES FROM THE EXHAUST GAS OF AN ELECTROLYTIC REDUCTION CELL FOR THE PRODUCTION OF ALUMINUMInfo
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Description
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Alcan Research and Development Limited, Montreal/KanadaAlcan Research and Development Limited, Montreal / Canada
Verfahren zur Wiedergewinnung der Fluorwerte aus dem Abgas einer elektrolytischen Reduktionszelle für die HerstellungProcess for recovering fluorine levels from exhaust gas an electrolytic reduction cell for manufacturing
von Aluminiumof aluminum
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Wiedergewinnung von Fluorwerten, hauptsächlich in der Form von Fluorwasserstoff, aus den Abgasen, welche aus elektrolytischen Zellen bei der Herstellung von Aluminium heraustreten.The invention relates to a process for the recovery of fluorine values, mainly in the form of hydrogen fluoride, from the exhaust gases that emerge from electrolytic cells during the production of aluminum.
Diese Abgase enthalten Mengen von Fluorwasserstoff, welche von der Umsetzung der Fluoridflußmittel in den Elektrolysezellen mit Wasserdampf herrühren, sowie feinverteilten Kohlenstoff, der von den Kohlenstoffanöden freigesetzt wird. Sie enthalten ferner schwere Kohlenwasserstoffe im Falle von solchen Anoden, die Pechbindemittel enthalten,These exhaust gases contain amounts of hydrogen fluoride which are produced by the conversion of the fluoride flux in the electrolytic cells originate with water vapor, as well as finely divided carbon that is released from the carbon anodes will. They also contain heavy hydrocarbons in the case of such anodes that contain pitch binders,
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und andere Feststoffe mit Einschluß feinverteilter metallischer Verunreinigungen, wie Eisen, welche in den den Zellen zugeführten Rohmaterialien vorhanden sind. Es ist notwendig, daß der Fluorwasserstoffgehalt von solchen Abgasen erheblich vermindert wird, bevor die Gase an die Atmosphäre abgelassen werden. and other solids, including finely divided metallic impurities such as iron, which are present in the Cells supplied raw materials are available. It is necessary to check the hydrogen fluoride content of such exhaust gases is reduced significantly before the gases are vented to the atmosphere.
Es ist bekannt,daß Fluorwasserstoff aus solchen Abgasen durch eine "Trockenwaschtechnik" entfernt werden kann, bei welcher der Fluorwasserstoff entfernt wird, indem dieAbgase mit einem festen Reaktionsteilnehmer, normalerweise Aluminium, in Berührung gebracht werden, welcher aus.dem Gasstrom durch einen Beutelfilter oder eine elektrostatische Ausfällungseinrichtung entfernt wird.It is known that hydrogen fluoride is released from such exhaust gases can be removed by a "dry wash technique" which the hydrogen fluoride is removed by mixing the exhaust gases with a solid reactant, usually Aluminum, are brought into contact, which from.dem Gas stream is removed through a bag filter or electrostatic precipitator.
■Das Aluminiumoxid, welches eine Verhältnismenge des Aluminiumfluorids von dem Trockenwaschverfahren enthält, kann sodann einer Reduktionszelle zugeführt werden, wo es dazu dient, um die Fluoridverluste auszugleichen, und dazu, einen Teil des Aluminiumoxids zur Verfügung zu stellen, welches für den Zellbetrieb erforderlich ist. Es ist jedoch anzustreben, daß der Kohlenstoffgehalt des Aluminiumoxids auf einen niedrigen Wert vermindert wird, bevor das Material in eine Reduktionszelle eingebracht wird. Dieses Ergebnis kann durch einen Erhitzungsvorgang erzielt werden, welcher dazu dient, um irgendwelche schwere Kohlenwasserstoffe und den größten Teil des festen Kohlenstoffs, der sich mit dem. Aluminiumoxid ansammelt, zu oxidieren. Ein solcher Erhitzungsvorgang ist aber an sich aufwendig, da ein Verhältnisteil des gesammelten Fluorids sich unter Freisetzung von Fluorwasserstoff und/oder Fluor zersetzt und ein Teil des Aluminiumoxids als Staub verloren geht. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, dieses Problem zu überwinden.■ The aluminum oxide, which is a proportion of the aluminum fluoride from the dry washing process, can then be fed to a reduction cell, where it is added serves to compensate for the fluoride losses, and to provide some of the aluminum oxide which is required for cell operation. However, it is desirable that the carbon content of the alumina be increased a low value is decreased before the material is placed in a reduction cell. This result can be achieved by a heating process which serves to remove any heavy hydrocarbons and most of the solid carbon that is associated with the. Alumina builds up to oxidize. However, such a heating process is in itself complex, since it is a proportional part of the collected fluoride decomposes with the release of hydrogen fluoride and / or fluorine and part of the Alumina is lost as dust. The invention is therefore based on the object of overcoming this problem.
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Weiterhin soll gemäß der Erfindung eine Kontrolle über die Zunahme des Gehalts der metallischen Verunreinigungen in dem Aluminium erzielt werden, welches in Zellen produziert wird, welche mit einem Aluminiumoxid "beschickt werden, das einen Verhältnisteil von Aluminiumfluorid enthält, welches von dem Trockenwasch- bzw. Trockenreinigungsprozeß herrührt.Furthermore, according to the invention, a control over the increase in the content of metallic impurities in the aluminum which is produced in cells which are charged with an aluminum oxide "that contains a proportion of aluminum fluoride, which originates from the dry washing or dry cleaning process.
Aluminiumoxid, welches bei dem oben beschriebenen Trockenwasch- bzw. Trockenreinigungsverfahren verwendet wird, wird auf die herkömmliche Weise nach dem Bayer-Verfahren erhalten und enthält Teilchen in einer weiten Verteilung der Teilchenbereiche. Somit kann typischerweise eine Aluminiumoxidprobe, welche bei dem Prozeß verwendet wird, 10 Gew.-% von Teilchen mit einer kleineren Größe als 40 η enthalten, während ein erheblicher Teil dieser feinen Teilchen eine Größe von 5 η oder darunter haben kann. Jedoch sind auch Kohlenstoff- und Kohlenwasserstoffteilchen oder -tröpfchen, wie Pechrauch, die in dem Abgas mitgerissen werden, ebenfalls vorwiegend in dem gleichen Bereich einer kleinen Teilchengröße .Alumina, which is used in the dry cleaning process described above, is obtained in the conventional manner by the Bayer process and contains particles in a wide range of particle ranges. Thus, typically, a sample of alumina used in the process may contain 10% by weight of particles smaller than 40 η in size, while a substantial portion of these fine particles may be 5 η or less in size. However, carbon and hydrocarbon particles or droplets, such as pitch smoke, that are entrained in the exhaust gas are also predominantly in the same range of small particle size.
Gegenstand der Erfindung ist daher ein Verfahren zur Wiedergewinnung der Fluorwerte aus dem Abgas von einer elektrolytischen Reduktionszelle zur Herstellung von Aluminium, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man Aluminiumoxid mit einem weiten Bereich von Teilchengrößen in einem Strom des Abgases mitreißen läßt, die mitgerissenen Aluminiumoxidteilchen in dem Gasstrom über eine ausreichende Kontaktzeit hält, daß ein erheblicher Teil des Fluorwasserstoffgehaltes des Abgases mit dem Aluminiumoxid reagiert, kontinuierlich einen Hauptteil des Aluminiumoxids, ausgewählt, daß es oberhalb einer vorgewählten Größe liegt, von dem Strom des Abgases in einer ersten Abtrennungsstufe abtrennt und daß man hierauf den kleineren zurückbleibenden Teil, der von feineren Aluminiumoxidteilchen gebildet wird, von dem Strom des Ab-The invention therefore relates to a method of recovery the fluorine values from the exhaust gas from an electrolytic reduction cell for the production of aluminum, the characterized in that there is alumina having a wide range of particle sizes in a stream of the exhaust gas entrains, keeps the entrained aluminum oxide particles in the gas stream for a sufficient contact time, that a considerable part of the hydrogen fluoride content of the exhaust gas reacts with the aluminum oxide, a continuous one Majority of the alumina selected to be above a preselected size from the flow of the exhaust gas in a first separation stage and that the smaller remaining part, that of the finer ones, is then separated off Aluminum oxide particles are formed by the stream of waste
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gases in einer zweiten Abtrennungsstufe sammelt. Die Größe der groben Teilchen, die zuerst von dem Abgasstrom abgetrennt werden, wird auf einen solchen Wert ausgewählt, daß gewährleistet wird, daß die gesammelte Fraktion einen solchen niedrigen Kohlenstoffgehalt aufweist, der gestattet, daß diese direkt in eine elektrolytische Reduktionszelle ohne eine Zwischen-Wärmebehandlung zurückgeschickt werden kann. Auf diese Weise können die groben Teilchen aus dem Gasstrom mittels eines Zyklon-Staubseparators so entfernt werden, daß ein Kohlenwasserstoffteergehalt von einem erwünscht niedrigen Wert von weniger als etwa 0,1%, vorzugsweise weniger als 0,05%, benzollöslichem Kohlenwasserstoffteer vorliegt. Das Vorsehen einer genügenden Kontaktzeit des Aluminiumoxids mit dem Abgas gestattet es, daß ein großer Teil des Fluorwasserstoffs sich mit den abgetrennten Aluminiumoxidteilchen umgesetzt .hat. Der Abgasstrom, der den Zyklon-Separator verläßt, trägt mit sich eine große Anzahl von sehr feinen Aluminiumoxidteilchen, die nur einen geringen Gewichtsteil des Aluminiumoxids bilden, welches dem Abgasstrom zugeführt worden ist. Die zurückbleibenden mitgerissenen Aluminiumoxidteilchen und die anderen festen und flüssigen Teilchen werden aus dem Gasstrom durch eine geeignete Vorrichtung zur Entfernung von. sehr feinen Teilchen entfernt. Für diesen Zweck kann beispielsweise ein Beutelfilter oder eine elektrostatische Ausfällungseinrichtung verwendet werden.collects gases in a second separation stage. The size of the coarse particles that are first separated from the exhaust gas stream is selected to be such a value as to ensure that the fraction collected will have such a value has a low carbon content which allows it to be fed directly into an electrolytic reduction cell be returned without intermediate heat treatment can. In this way, the coarse particles can be removed from the gas flow by means of a cyclone dust separator become that a hydrocarbon tar content of one is desired as low as less than about 0.1%, preferably less than 0.05%, benzene soluble hydrocarbon tar is present. Providing sufficient contact time of the alumina with the exhaust gas allows a large one Part of the hydrogen fluoride has reacted with the separated aluminum oxide particles. The exhaust gas flow, the Leaving the cyclone separator carries with it a large number of very fine alumina particles, which are only one form a small part by weight of the aluminum oxide which has been fed to the exhaust gas stream. The ones left behind entrained alumina particles and the other solid and liquid particles are removed from the gas stream through a suitable device for removing. very fine particles removed. For example, a bag filter or an electrostatic precipitation device can be used for this purpose be used.
Obgleich der Fluoridgehalt der feinen Aluminiumoxidteilchen, welche in der Trennung der zweiten Stufe gewonnen werden, im Gewichtsverhältnis höher ist als derjenige des Aluminiumoxids in der Ausfällung der ersten Stufe, weil das größere Oberflächen-zu-Gewichts-Verhältnis der feinen Teilchen diese gegenüber dem Fluorwasserstoffgehalt des Abgases reaktiver macht, ist es doch ziemlich gut möglich, (90% des Fluorwasserstoffgehalts des Abgases in der groben AIu-Although the fluoride content of the fine alumina particles obtained in the second-stage separation is higher in weight ratio than that of the alumina in the first-stage precipitation, because the larger surface area-to-weight ratio of the fine particles over the hydrogen fluoride content of the Makes exhaust gas more reactive, it is quite possible to ( 90% of the hydrogen fluoride content of the exhaust gas in the coarse
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miniumoxidfraktion zu sammeln, welche von dem Abgas in dem Separator der ersten Stufe abgetrennt wird, während zur gleichen Zeit die Aufnahme von Kohlenstoff und Kohlenwasser stoff teeren genügend niedrig- liegt, so daß keine Schwierigkeiten bei der direkten Einbringung des Materials der groben Fraktion in eine elektrolytische Reduktionsz.elle ohne eine Zwischenbehandlung entstehen.collect minium oxide fraction, which from the exhaust gas in the separator of the first stage is separated, while at the same time the uptake of carbon and hydrocarbons material tarry is sufficiently low so that there are no difficulties in the direct introduction of the material of the coarse fraction in an electrolytic reduction cell without any intermediate treatment.
Es wurde auch gefunden, daß die Fraktion des feinen· Aluminiumoxids, welche von dem Beutelfilter aufgefangen wird, auch einen erheblichen Teil der sehr feinen Teilchen von metallischen Verunreinigungen, wie Eisen und Silicium, enthält, welche in den Rohmaterialien auftreten, die in die elektrolytischen Zellen eingeführt werden und die mit den Abgasen mitgerissen werden. Es wurde insbesondere gefunden, daß nur etwa 5Oi& der Eisenteilchen, die in den Abgasen mitgerissen werden, mit der groben Aluminiumoxidfraktion im Zyklon abgeschieden -//erden und daß der Rest mit der relativ geringen Menge des feinen Aluminiumoxids, welches durch das Beutelfilter gesammelt wird, aufgefangen wird. Bei bestimmten Bedingungen könnte die Zurückführung von sämtlichen feinen Eisenteilchen, die in den Abgasen mitgerissen werden, in die Zellen zu einer unerwünscht hohen Konzentration des Eisens in dem in den Zellen gebildeten Aluminium führen. Die Entdeckung, daß ein erheblicher Teil dieser feinen Eisenteilchen in dem Beutelfilter konzentriert wird, gestattet es, die Ausbildung des Gehalts der Eisenverunreinigungen in dem Aluminiumoxid zu kontrollieren, beispielsweise in der Weise, daß das Aluminiumoxid, welches durch den Beutelfilter aufgefangen wird, nur zu ausgewählten Zellen zurückgeschickt wird oder daß dieser Teil des Aluminiumoxids so behandelt wird, daß der Gehalt an Eisen oder einer anderen Verunreinigung auf einen annehmbaren Wert vermindert wird. Es wurde in diesem ZusammenhangIt was also found that the fraction of fine alumina, which is collected by the bag filter, also a significant part of the very fine particles of metallic impurities such as iron and silicon, which appear in the raw materials that are used in the electrolytic cells are introduced and which are carried away with the exhaust gases. In particular, it was found that only about 50% of the iron particles carried away in the exhaust gases are deposited with the coarse aluminum oxide fraction in the cyclone - // earth and that the rest with the relative small amount of the fine alumina which has passed through the bag filter is collected, is collected. Under certain conditions the repatriation of all fine iron particles, which are entrained in the exhaust gases, enter the cells at an undesirably high concentration of iron in the aluminum formed in the cells. The discovery that a significant part of this fine iron particles are concentrated in the bag filter, allows the formation of the content of iron impurities to control in the aluminum oxide, for example in such a way that the aluminum oxide, which is collected by the bag filter, is only sent back to selected cells or that this part of the alumina is treated so that the iron or other impurity content is reduced to an acceptable level Value is decreased. It was in this context
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festgestellt, daß etwa 70% des Eisengehalts des im Beutelfilter aufgefangenen Produkts entfernt werden können, wenn man die feinsten 30% oder so der darin enthaltenen Aluminiumoxidteilchen extrahiert. Die feinste Fraktion :kann verworfen oder zur Entfernung des Eisens wiederverarbeitet werden.found that about 70% of the iron content of the product trapped in the bag filter can be removed by extracting the finest 30% or so of the alumina particles contained therein. The finest fraction : can be discarded or reprocessed to remove the iron.
Die kleine Menge der feinen Teilchen, welche die Hauptmenge des Kohlenstoffs und der Kohlenwasserstoffteere enthält, wird einer geeigneten Oxidationsbehandlung unterworfen, um diese Materialien zu entfernen. Es ist erheblich bequemer, diese relativ geringe Materialmenge zu erhitzen, als eine ähnliche Behandlung mit der gesamten Menge des Aluminium-, oxids vorzunehmen, welche beim Trockenwasch- bzw. Trockenreinigungsvorgang verwendet wird. Ferner ist die Gesamtmenge des Fluors und der Fluoride, welche bei der ¥ärmebeh6.;,,...lunc; freigesetzt wird, erheblich geringer, da in dem Materials, das der Wärmebehandlung ausgesetzt wird9 eine- erheblich geringere Fluormenge enthalten ists als es der Fall wäre, wenn die Gesamtmenge des verwendeten Aluminiumoxids der Wärmebehandlung ausgesetzt werden würde»The small amount of the fine particles, which contain the majority of the carbon and the hydrocarbon tar, is subjected to an appropriate oxidation treatment to remove these materials. It is considerably more convenient to heat this relatively small amount of material than to do a similar treatment with the entire amount of alumina used in the dry washing or dry cleaning process. Furthermore, the total amount of fluorine and fluoride which is used in the ¥ is released considerably lower, because in the material being subjected to the heat treatment 9 a- considerably lower amount of fluorine is contained s than would be the case if the total amount of alumina used would be exposed to the heat treatment "
Bei einem Beispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens wurde gepulvertes Aluminiumoxid in einen Gaskanal'eingeführt, durch welchen die Abgase von einer Gruppe von Aluminiumreduktionszellen geleitet wurden«In one example of the method according to the invention, powdered aluminum oxide was introduced into a gas duct, through which the exhaust gases were passed from a group of aluminum reduction cells «
In den Abgaskanal wurde feinverteiltes Aluminiumoxid in einer erheblichen Menge in kontinuierlicher Weise eingespritzt bzw. injiziertj, so daß es in dem Abgasstrom mitgerissen wurde. Bei diesem Beispiel wurde das abströmende Gas von einer großen Gruppe von Zellen mit einer Geschwindigkeit von 850 nr/min (30000 cu.ft. je min) mit einer Temperatur von etwa 1100C und mit einem geschätzten Fluor-Finely divided alumina was continuously injected into the exhaust passage in a substantial amount so that it was entrained in the exhaust gas flow. In this example, the effluent gas from a large group of cells at a rate of 850 nr / min (30,000 cubic feet per min) at a temperature of about 110 0 C and with an estimated fluoro-
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wasserstoffgehalt, geraessen als Fluor, von 771 kg (1700 lbs) je Tag geleitet. In den Abgaskanal wurde Aluminiumoxid in einem Verhältnis von 49,9 t (110 tons) je Tag eingeführt, was die Gesamtmenge von Aluminiumoxid darstellt, welche während des gleichen Zeitraums in die Gruppe der Redulctionszellen eingeführt werden muß.hydrogen content, eaten as fluorine, of 771 kg (1700 lbs) directed per day. Alumina was introduced into the exhaust duct at a rate of 49.9 t (110 tons) per day, which represents the total amount of alumina which fell into the group of during the same period of time Redulction cells must be introduced.
Am Ende des Gaskanals trat das Abgas in einen Zyklon-Separator aus, nachdem das Aluminiumoxid mit dem Gas etwa 3 Sekunden lang in Berührung gewesen war. Naturgemäß ist zu beachten, daß für die Zwecke der vorliegenden Erfindung die Kontaktzeit zwischen dem Aluminiumoxid und dem Gas so eingestellt werden muß, daß gewährleistet wird, daß 90% oder mehr des enthaltenen Fluorwasserstoffs mit dem Aluminiumoxid umgesetzt werden, so daß die Kontaktzeit im Einzelfall von der Gastemperatur und der Reaktivität des verwendeten Alumini-umoxids abhängt.At the end of the gas channel, the exhaust gas entered a cyclone separator after the aluminum oxide with the gas for about 3 seconds had been in touch for a long time. Naturally, it should be noted that for the purposes of the present invention the contact time between the alumina and the gas must be adjusted to ensure that 90% or more of the hydrogen fluoride contained are reacted with the aluminum oxide, so that the contact time in the individual case depends on the gas temperature and the reactivity of the aluminum oxide used.
Es wurde gefunden, daß etwa 97% des mitgerissenen Aluminiumoxids sich in dem Zyklon-Separator angesammelt hatten. Es zeigte sich, daß dieses Aluminiumoxid nur ungefähr 0,02% benzollösliche Teerstoffe enthielt, so daß es dazu geeignet war, um ohne eine weitere Behandlung in die Reduktionszellen eingebracht zu werden. Eine Analyse zeigte, daß etwa 90% des Fluorwasserstoffgehalts des Abgases in dieser grobkörnigen Aluminiumoxidfraktion aufgenommen worden waren, und direkt mit dem in dem Zyklon-Separator gewonnenen Aluminiumoxid in die Zellen geschickt wurden. Der Strom des Gases, das aus dem Zyklon-Separator austrat, wurde sodann in ein Beutelfiltrierungssystem geleitet, in welchem im wesentlichen sämtliche restlichen mitgerissenen Feststoffe und Flüssigkeiten in einem Beutelfilter gesammelt wurden. Die auf diese Weise gesammelten feinen Feststoffe hatten im wesentlichen alle eine Größe von weniger als etwa 40 u,It was found to be about 97% of the alumina entrained had accumulated in the cyclone separator. It was found that this aluminum oxide was only about 0.02% Benzene-soluble tars contained, making it suitable for this was to be introduced into the reduction cells without further treatment. Analysis showed that about 90% of the hydrogen fluoride content of the exhaust gas had been absorbed in this coarse-grained aluminum oxide fraction, and sent directly into the cells with the alumina obtained in the cyclone separator. The stream of the Gas exiting the cyclone separator was then directed to a bag filtration system in which essentially any remaining entrained solids and liquids were collected in a bag filter. The fine solids thus collected were essentially all less than about 40 microns in size,
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wobei tatsächlich ein wesentlicher, aber geringerer Teil unterhalb 5 η lag.where in fact a substantial but smaller part was below 5 η .
Eine Analyse dieses Materials, welches nur etwa 3% des Aluminiumoxids bildete, das in den Abgaskanal eingebracht worden war, zeigte, daß dieses etwa 15% des gesamten Fluorids enthielt, welches von den Reduktionszellen in den Abgasen ausgetragen wurde. In dem Beutelfilter der zweiten Stufe wurden ungefähr 3 t Aluminiumoxid je Tag gesammelt. Diese hatten einen Gesamtfluorgehalt von etwa 136 kg (300 lbs) je Tag. Der Gehalt an benzollöslichen Teerstoffen wurde auf etwa 0,8 bis 1,6 Gew.-?6, bezogen auf das Aluminiumoxid, bestimmt. Dieses Material wurde kontinuierlich von dem Beutelseparator in eine Erhitzungskammer geleitet, wo es einer Temperatur von etwa 500 bis 600°C ausgesetzt wurde. Das Abgas von der Erhitzungsstufe wurde zurück in den Abgasstrom zwischen dem Zyklon-Separator und dem Beutelfilter geleitet, so daß sich die Feststoffgehalte ansammelten und daß gestattet wurde, daß sich Fluorwerte mit dem Aluminiumoxid umsetzten. Bei einer alternativen Anordnung kann das Abgas von der Erhitzungsstufe in einen herkömmlichen Näßwäscher eingeleitet* werden, wo Fluorwasserstoff und etwaige mitgerissene Feststoffe entfernt werden. Dieses Gas kann zu dem Einlaß des Systems zurückgeführt werden, so daß es zusammen mit den Abgasen, die von den elektrolytischen Zellen abgenommen werden, wiederbehandelt wird. Der Gasauslaß des Beutelfilters wurde einem Schornstein zugeleitet. Dieser Gasstrom, der hauptsächlich aus Luft, Kohlendioxid und Schwefeldioxid bestand, enthielt nicht mehr als 15 ppm Fluorwasserstoff.Analysis of this material, which constituted only about 3% of the alumina that was introduced into the flue, showed that it contained about 15% of the total fluoride that was discharged from the reduction cells in the flue gases. The second stage bag filter collected approximately 3 tons of alumina per day. These had a total fluorine content of about 136 kg (300 lbs) per day. The benzene-soluble tar content was determined to be about 0.8 to 1.6% by weight, based on the aluminum oxide. This material was continuously fed from the bag separator into a heating chamber where it was exposed to a temperature of about 500 to 600 ° C. The exhaust gas from the heating stage was returned to the exhaust gas stream between the cyclone separator and the bag filter to collect the solids and allow fluorine levels to react with the alumina. In an alternative arrangement, the exhaust gas from the heating stage can be directed * into a conventional wet scrubber where hydrogen fluoride and any entrained solids are removed. This gas can be returned to the inlet of the system so that it is re-treated along with the exhaust gases removed from the electrolytic cells. The gas outlet of the bag filter was led to a chimney. This gas stream, which consisted mainly of air, carbon dioxide and sulfur dioxide, contained no more than 15 ppm hydrogen fluoride.
Bei der Durchführung dieses Trockenwasch-- bzw. Trockenreinigungsprozesses wird ersichtlich, daß das Aluminiumoxid-Beschickungsmaterial keine überschüssigen Mengen von- feinenWhen performing this dry washing or dry cleaning process it can be seen that the alumina feed does not contain excessive amounts of fines
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Teilchen enthalten darf, da es hierdurch schwierig gemacht werden würde, durch Abtrennung in einem Zyklon-Separator oder einer ähnlichen Einrichtung einen Hauptteil von groben Teilchen zu erhalten, welche einen Hauptteil des freigesetzten Fluorwasserstoffs enthalten, die aber im wesentlichen von Teer oder Pech frei sind, wobei ein geringerer Teil (auf das Gewicht bezogen) von feinen Teilchen, welche einen erheblichen Teil Pech enthalten, in einer Trennung der zweiten Stufe wiedergewonnen werden können. Im allgemeinen kann gesagt werden, daß das bei dem Verfahren der Erfindung verwendete Aluminiumoxid eine durchschnittliche bzw. mittlere Teilchengröße im Bereich von 50 bis 100 u haben sollte und daß nicht mehr als etwa 10 Gew.-% feiner als etwa 40 u sein sollten. Diese Figuren sind nicht kritisch, werden aber für einen zufriedenstellenderen Betrieb bevorzugt.May contain particles, since this would make it difficult to obtain, by separation in a cyclone separator or similar device, a major part of coarse particles which contain a major part of the released hydrogen fluoride but which are essentially free of tar or pitch, a minor portion (by weight) of fine particles containing a substantial portion of pitch may be recovered in a second stage separation. In general it can be said that the alumina used in the process of the invention should have an average or mean particle size in the range of 50 to 100 u and that no more than about 10 weight - about 40 should be finer than u%.. These figures are not critical, but are preferred for more satisfactory operation.
Bei einem typischen Betrieb, wie oben beschrieben, zeigte das feine Aluminiumoxid, welches in dem Separator der zweiten Stufe gesammelt worden war, eine Verminderung des Pechgehalts bis zu einem Wert von etwa 0,01% herunter. Zur gleichen Zeit wurde der Anfangsfluorgehalt, der typischerweise 5 bis 8% beträgt, um etwa 0,5% vermindert. Davon wurde jedoch das meiste von den feinen Materialien aufgenommen, welche in dem Beutelseparator sich ansammelten.In typical operation as described above, the fine alumina collected in the second stage separator exhibited a pitch reduction down to about 0.01%. At the same time the initial fluorine content, which is typically 5 to 8% , has been reduced by about 0.5%. However, most of this was taken up by the fine materials which accumulated in the bag separator.
Zur Verbesserung der Wirksamkeit des Reinigungsvorgangs, d.h. zur weiteren Verminderung des Fluorgehalts der Abgase, die in den Schornstein abgegeben werden, kann ein geringer Teil von frischem Aluminiumoxid in den Gasstrom zwischen dem Zyklon-Separator und dem Beutelfilter oder einem anderen Separator der zweiten Stufe eingespritzt bzw. injiziert werden.To improve the effectiveness of the cleaning process, i.e. to further reduce the fluorine content of the exhaust gases, that are discharged into the chimney, a small amount of fresh aluminum oxide can be in the gas flow between injected into the cyclone separator and the bag filter or other second stage separator will.
Das beiliegende Fließschema zeigt beispielhaft ein System zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.The enclosed flow chart shows an example of a system for carrying out the method according to the invention.
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