本實用新型專利技術公開了一種用于鋁工業廢電解質制備氟化鋁的系統，包括依次連接的廢電解質及藥劑儲存罐、計量器、研磨機、篩分器和均化器，并包括高溫反應熔煉爐、超聲發生器、機械攪拌槳、真空臺車、產品冷卻器、煙氣凈化器、化漿槽、離心機、水箱和干燥結晶器；所述高溫反應熔煉爐分別與超聲發生器、煙氣凈化器和均化器相連，所述機械攪拌槳伸入高溫反應熔煉爐內；高溫反應熔煉爐、真空臺車與產品冷卻器依次相連；化漿槽分別與篩分器、離心機、水箱和干燥結晶器相連。本實用新型專利技術可以實現更高程度自動化、降低能耗和降低設備投資成本。降低能耗和降低設備投資成本。降低能耗和降低設備投資成本。
【技術實現步驟摘要】
一種用于鋁工業廢電解質制備氟化鋁的系統
[0001]本技術涉及鋁工業環保治理
，具體涉及一種用于鋁工業廢電解質制備氟化鋁的系統。
技術介紹
[0002]我國鋁產量占全球總產量一半以上,是名副其實的電解鋁生產大國。在電解鋁蓬勃發展的同時，鋁電解行業也面臨著資源化利用率低問題。電解鋁生產過程中，由于陽極碳素體未完全參與反應，長期受電解質的侵蝕和沖刷及自身質量不合格等各種原因，導致陽極部分碳顆粒脫落進入電解槽內形成炭渣。炭渣由于含氟等有毒物質會對環境產生危害，被列入《國家危險廢物名錄》(代碼：321
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025
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48，危險特性T)。據統計，生產1噸原鋁，約產生9kg炭渣，而炭渣中電解質含量在60％左右，因此產生一噸鋁相當對通過以碳渣形式外排5.4kg的電解質。
[0003]此外，鋁電解過程中，要不斷補充氟化鋁或下料載氟氧化鋁來平衡由工業氧化鋁含鈉引起的電解質分子比上升，造成了電解槽中電解質的增多，需要定期打撈。過去國家未對電解鋁限制產能時期，炭渣處理再生及打撈出的電解質均被新建產能消耗。當前，國家限制新增產能，導致電解質的不斷富余累積。此外，由于外部環境壓力，很多企業都被迫彈性生產或關停產能，由此也產生大量的富余電解質。電解質的大量閑置，不僅造成了資源浪費，而且占據大量存貯空間，已成為鋁電解企業不容忽視的重要問題。為了更好的保護我國自然生態環境必要加大對鋁工業電解質資源化利用技術和裝備的研究和開發。
[0004]當前電解質制備氟化鋁技術，尚處于實驗室研究階段，技術路線有2種，第一種采用濕法工藝路線制備氟化鋁，反應溫度在100℃以內，普通化學反應器即可滿足要求，但該方法存在電解質轉相生成氟化鋁效率低的問題，導致產品中夾雜著部分未反應完全的電解質，影響最終氟化鋁產品純度；而采用火法工藝路線，可以很好地解決電解質轉相制備氟化鋁效率低、產品純度差問題，但是火法工藝路線尚處于實驗研究階段，尚未有產業化應用案例。為實現技術與裝備的集成，解決產業化過程中，勞動強度大、高溫操作危險系數高、熔漿排料難度大及過程余熱利用效率低等問題，開發一套鋁工業廢電解質制備氟化鋁系統，實現處理回收過程的綠色、低碳、高效、環保，十分必要且具有重大意義。
技術實現思路
[0005]針對現有技術的不足，本技術旨在提供一種用于鋁工業廢電解質制備氟化鋁的系統。
[0006]為了實現上述目的，本技術采用如下技術方案：
[0007]一種用于鋁工業廢電解質制備氟化鋁的系統，包括依次連接的廢電解質及藥劑儲存罐、計量器、研磨機、篩分器和均化器，并包括高溫反應熔煉爐、超聲發生器、機械攪拌槳、真空臺車、產品冷卻器、煙氣凈化器、化漿槽、離心機、水箱和干燥結晶器；所述高溫反應熔煉爐分別與超聲發生器、煙氣凈化器和均化器相連，所述機械攪拌槳伸入高溫反應熔煉爐
內；高溫反應熔煉爐、真空臺車與產品冷卻器依次相連；化漿槽分別與篩分器、離心機、水箱和干燥結晶器相連。
[0008]進一步地，上述系統還包括有中間產品儲罐，所述產品冷卻器、中間產品儲罐和計量器依次相連。
[0009]進一步地，產品冷卻器與干燥結晶器相連，用于將冷卻產生的熱風輸送至干燥結晶器。
[0010]進一步地，所述離心機的洗液出口與水箱相連。
[0011]本技術的有益效果在于：
[0012](1)本技術通過設置真空臺車，可以實現高溫熔漿自動排料，提高設備的自動化程度。
[0013](2)本技術通過設置機械攪拌槳和超聲波發生器，利用機械攪拌活化和超聲波空化效應，創造降低反應溫度的條件，并提高反應轉化效率，由于反應溫度的降低，節約了能耗、降低了生產成本，具有顯著的經濟效益。
[0014](3)本技術可以實現反應過程的煙塵收集，并且可以將冷卻產生的熱量回收利用于產品烘干，環境友好，有助于降低能耗，而且半成品處理與廢電解質及藥劑共用同一套原料預處理裝置(計量器、研磨機和篩分器)，有助于降低投資和占地面積。
附圖說明
[0015]圖1為本技術實施例中的系統結構示意圖。
具體實施方式
[0016]以下將結合附圖對本技術作進一步的描述，需要說明的是，本實施例以本技術方案為前提，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本技術的保護范圍并不限于本實施例。
[0017]本實施例提供一種用于鋁工業廢電解質制備氟化鋁的系統，如圖1所示，包括依次連接的廢電解質及藥劑儲存罐1、計量器2、研磨機3、篩分器4和均化器5，并包括高溫反應熔煉爐6、超聲發生器7、機械攪拌槳8、真空臺車9、產品冷卻器10、煙氣凈化器11、化漿槽12、離心機13、水箱14和干燥結晶器16；所述高溫反應熔煉爐6分別與超聲發生器7、煙氣凈化器11和均化器5相連，所述機械攪拌槳8伸入高溫反應熔煉爐6內；高溫反應熔煉爐6、真空臺車9與產品冷卻器10依次相連；化漿槽12分別與篩分器4、離心機13、水箱14和干燥結晶器16相連。
[0018]在本實施例中，所述系統還包括有中間產品儲罐15，所述產品冷卻器10、中間產品儲罐15和計量器2依次相連。
[0019]在本實施例中，產品冷卻器10與干燥結晶器16相連，用于將冷卻產生的熱風輸送至干燥結晶器16。
[0020]在本實施例中，所述離心機13的洗液出口與水箱14相連。
[0021]上述系統的工作原理在于：廢電解質及藥劑儲存罐1中的含電解質廢物及藥劑由計量器2計量稱重后進入研磨機3，利用研磨機3對物料進行破
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磨處理，破
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磨后的物料經過篩分器4篩分后，進入均化器5中充分混合。混合料輸送到高溫反應熔煉爐6內(可以利用螺
旋定量給料器等輸送設備輸送)，在機械攪拌槳8的攪拌作用和超聲發生器7的超聲作用下，混合料在高溫反應熔煉爐6內進行定向轉化反應。反應過程中，產生的煙塵進入煙氣凈化器11進行收集和凈化處理，采用真空臺車9利用負壓抽出高溫反應熔煉爐6內的熔漿，并送入產品冷卻器10內冷卻。在產品冷卻器10中，冷卻初期先采用水冷方式，當熔漿表面凝固后，通過鼓風進行二次降溫，降溫產生的熱風送入干燥結晶器中為干燥結晶器16提供熱源。冷卻完成后的半成品送入中間產品儲罐15(可利用皮帶運輸設備等輸送設備)。半成品再次通過計量器2、研磨機3、篩分器4處理后進入漿化槽12，在漿化槽12內進行漿化處理，水箱14向漿化槽12輸入漿化水源。漿化液通過離心機13實現液固分離，濾餅和濃鹽水分別進入干燥結晶器16進行處理得到氟化鋁產品。
[0022]對于本領域的技術人員來說，可以根據以上的技術方案和構思，給出各種相應的改變和變形，而所有的這些改變和變形，都應該包括在本技術權利要求的保護范圍之內。
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【技術保護點】
【技術特征摘要】
1.一種用于鋁工業廢電解質制備氟化鋁的系統，其特征在于，包括依次連接的廢電解質及藥劑儲存罐(1)、計量器(2)、研磨機(3)、篩分器(4)和均化器(5)，并包括高溫反應熔煉爐(6)、超聲發生器(7)、機械攪拌槳(8)、真空臺車(9)、產品冷卻器(10)、煙氣凈化器(11)、化漿槽(12)、離心機(13)、水箱(14)和干燥結晶器(16)；所述高溫反應熔煉爐(6)分別與超聲發生器(7)、煙氣凈化器(11)和均化器(5)相連，所述機械攪拌槳(8)伸入高溫反應熔煉爐(6)內；高溫反應熔煉爐(6)、真空臺車(9)與產品冷卻器(10)依次相連；化漿槽...
【專利技術屬性】
技術研發人員：李帥，劉萬超，練以誠，閆飛飛，劉秀，余劍，余偉奇，
申請(專利權)人：中鋁環保節能集團有限公司，
類型：新型
國別省市：
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