本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種電解稀土金屬?gòu)U氣的處理方法，包括如下步驟：步驟一)分離電解稀土金屬?gòu)U氣中的粉塵，得到粉塵顆粒和除塵后廢氣；步驟二)采用水對(duì)除塵后廢氣進(jìn)行水噴淋處理，得到水噴淋后廢氣和水噴淋吸收液；將水噴淋吸收液進(jìn)行固液分離，得到水噴淋渣和水噴淋分離液；步驟三)采用石灰水對(duì)水噴淋后廢氣進(jìn)行石灰水噴淋處理，得到尾氣和石灰水噴淋吸收液；將石灰水噴淋吸收液進(jìn)行固液分離，得到石灰水噴淋渣和石灰水噴淋分離液；步驟四)將水噴淋分離液和石灰水噴淋渣混合反應(yīng)，得到氟化鈣。本發(fā)明專利技術(shù)采用廉價(jià)的石灰作為處理藥劑，可獲得純度大于99.5％的氟化鈣，完全實(shí)現(xiàn)電解稀土金屬含氟廢氣處理的綠色循環(huán)再利用。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及廢氣處理領(lǐng)域，具體涉及一種電解稀土金屬?gòu)U氣的處理方法和系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
1、目前稀土金屬生產(chǎn)均采用氟化物-氧化物體系電解法生產(chǎn)，在電解的過程中，部分氟化物會(huì)隨電解煙氣揮發(fā)出去，產(chǎn)生含氟的廢氣。現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)于該含氟的廢氣的處理方式主要有：
2、一、將廢氣先經(jīng)過捕捉去除廢氣中的稀土粉塵后，通入石灰水中。工藝能回收大部分的稀土粉塵，處理工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，無需二次處理，但會(huì)造成氟資源的浪費(fèi)。
3、二、采用堿液噴淋處理廢氣，例如將電解產(chǎn)生的尾氣經(jīng)除塵設(shè)備處理后，導(dǎo)入吸收劑為碳酸氫鋰的噴淋吸收塔進(jìn)行化學(xué)吸收，經(jīng)過化學(xué)吸收后主要成份為二氧化碳的廢氣直接導(dǎo)入碳酸鋰料液池，使碳酸鋰轉(zhuǎn)化成溶解度大的碳酸氫鋰后，從而實(shí)現(xiàn)減少二氧化碳的排放。但是該工藝經(jīng)過多次噴淋處理，工藝復(fù)雜，且碳酸鋰價(jià)格昂貴，難以實(shí)施。
4、因此，現(xiàn)有工藝存在氟資源浪費(fèi)、工藝成本高，產(chǎn)生難處理廢渣等問題，不能滿足綠色生態(tài)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的在于提供一種電解稀土金屬?gòu)U氣的處理方法和系統(tǒng)，以解決電解稀土金屬?gòu)U氣處理問題。上述目的是通過以下技術(shù)方案的實(shí)施方式實(shí)現(xiàn)：
2、一種電解稀土金屬?gòu)U氣的處理方法，包括如下步驟：
3、步驟一)分離電解稀土金屬?gòu)U氣中的粉塵，得到粉塵顆粒和除塵后廢氣；
4、步驟二)采用水對(duì)除塵后廢氣進(jìn)行水噴淋處理，得到水噴淋后廢氣和水噴淋吸收液；將水噴淋吸收液進(jìn)行固液分離，得到水噴淋渣和水噴淋分離液；
>5、步驟三)采用石灰水對(duì)水噴淋后廢氣進(jìn)行石灰水噴淋處理，得到尾氣和石灰水噴淋吸收液；將石灰水噴淋吸收液進(jìn)行固液分離，得到石灰水噴淋渣和石灰水噴淋分離液；6、步驟四)將水噴淋分離液和石灰水噴淋渣混合反應(yīng)，得到氟化鈣。
7、其中，步驟二)中水噴淋后廢氣主要為含氟廢氣和二氧化碳，水噴淋吸收液中主要包含干燥的含氟稀土化合物以及部分溶解的氟化氫和二氧化碳；水噴淋渣中為分離出的含氟稀土化合物；水噴淋分離液中主要含有氟化氫和二氧化碳。
8、步驟三)中采用石灰水吸收步驟二)過程中未完全吸收的含氟廢氣和二氧化碳，石灰水噴淋吸收液中主要含有氟化鈣、碳酸鈣以及未反應(yīng)的氫氧化鈣。經(jīng)過固液分離得到的石灰水噴淋渣中主要為氟化鈣和碳酸鈣。
9、水噴淋分離液和石灰水噴淋渣混合反應(yīng)后，將水噴淋分離液中的氟化氫和石灰水噴淋渣中的碳酸鈣完全反應(yīng)生成氟化鈣，即得高純度的氟化鈣。氟化鈣的純度＞99％。
10、可選的，所述步驟二)中將水噴淋渣在200～400℃的溫度下烘干。
11、可選的，將所述步驟一)中得到的粉塵顆粒和所述步驟二)中得到的水噴淋渣送至電解稀土金屬工序回收利用。
12、可選的，所述步驟三)中石灰水的ph≥10；
13、可選的，所述步驟三)中將所述石灰水噴淋分離液用于配制所述石灰水；
14、可選的，所述步驟三)中實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)石灰水的ph，當(dāng)ph＜10時(shí)，向石灰水中補(bǔ)充石灰。
15、可選的，所述步驟四)中將水噴淋分離液與石灰水噴淋渣攪拌反應(yīng)8～16小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束后進(jìn)行過濾，過濾得到的固相產(chǎn)物在300～500℃烘干，得到氟化鈣。
16、可選的，所述步驟二)中水與除塵后廢氣的體積流量比為1:100～500；
17、所述步驟三)中石灰水與水噴淋后廢氣的體積流量比為1:50～300。
18、一種電解稀土金屬?gòu)U氣的處理系統(tǒng)，包括：
19、粉塵分離回收裝置，用于分離和回收電解稀土金屬?gòu)U氣中的粉塵，得到除塵后廢氣；
20、第一噴淋裝置，所述第一噴淋裝置與所述粉塵分離回收裝置連接，所述第一噴淋裝置用于對(duì)除塵后廢氣進(jìn)行水噴淋處理，得到水噴淋后廢氣和水噴淋吸收液；
21、第一固液分離裝置，第一固液分離裝置與第一噴淋裝置連接，用于將水噴淋吸收液進(jìn)行固液分離，得到水噴淋渣和水噴淋分離液；
22、第二噴淋裝置，所述第二噴淋裝置與第一噴淋裝置連接，所述第二噴淋裝置用于對(duì)水噴淋后廢氣進(jìn)行石灰水噴淋處理，得到尾氣和石灰水噴淋吸收液；
23、第二固液分離裝置，所述第二固液分離裝置與第二噴淋裝置連接，用于將石灰水噴淋吸收液進(jìn)行固液分離，得到石灰水噴淋渣和石灰水噴淋分離液；
24、反應(yīng)裝置，所述反應(yīng)裝置與第一固液分離裝置和第二固液分離裝置連接，用于將水噴淋分離液和石灰水噴淋渣混合反應(yīng)，得到氟化鈣。
25、可選的，所述粉塵分離回收裝置采用布袋除塵裝置。
26、可選的，所述粉塵分離回收裝置與所述第一噴淋裝置之間設(shè)有風(fēng)機(jī)。
27、可選的，所述反應(yīng)裝置內(nèi)設(shè)有攪拌器。
28、可選的，所述第二噴淋裝置連接有石灰水儲(chǔ)池；
29、可選的，所述第一噴淋裝置連接有儲(chǔ)水池。
30、可選的，所述第二固液分離裝置依次連接有石灰水制備池、石灰水澄清池，所述石灰水澄清池連接所述石灰水儲(chǔ)池；所述石灰水制備池連接有自動(dòng)稱量器，所述自動(dòng)稱量器連接有石灰儲(chǔ)罐；
31、可選的，所述石灰水儲(chǔ)池上設(shè)有ph檢測(cè)器；
32、可選的，所述ph檢測(cè)器連接有控制器，所述控制器與自動(dòng)稱量器連接。
33、本專利技術(shù)具有如下的有益效果：
34、本專利技術(shù)的工藝操作簡(jiǎn)單方便，流程短，氟收集效率高，步驟一)、步驟二)收集的顆粒物烘干后可直接返回電解車間使用，提高電解稀土金屬產(chǎn)品的收率；采用廉價(jià)的石灰作為處理藥劑，可獲得純度大于99.5％的氟化鈣，完全實(shí)現(xiàn)電解稀土金屬含氟廢氣處理的綠色循環(huán)再利用，為電解稀土金屬行業(yè)的清潔生產(chǎn)和節(jié)能減碳打下基礎(chǔ)。
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【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種電解稀土金屬?gòu)U氣的處理方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解稀土金屬?gòu)U氣的處理方法，其特征在于，所述步驟二)中將水噴淋渣在200～400℃的溫度下烘干。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解稀土金屬?gòu)U氣的處理方法，其特征在于，將所述步驟一)中得到的粉塵顆粒和所述步驟二)中得到的水噴淋渣送至電解稀土金屬工序回收利用。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解稀土金屬?gòu)U氣的處理方法，其特征在于，所述步驟三)中石灰水的pH≥10；
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解稀土金屬?gòu)U氣的處理方法，其特征在于，所述步驟四)中將水噴淋分離液與石灰水噴淋渣攪拌反應(yīng)8～16小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束后進(jìn)行過濾，過濾得到的固相產(chǎn)物在300～500℃烘干，得到氟化鈣。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解稀土金屬?gòu)U氣的處理方法，其特征在于，所述步驟二)中水與除塵后廢氣的體積流量比為1:100～500；
7.一種電解稀土金屬?gòu)U氣的處理系統(tǒng)，其特征在于，包括：
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電解稀土金屬?gòu)U氣的處理系統(tǒng)，其特征在于，所述粉塵分離回收裝置采用布袋除塵裝置；
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電解稀土金屬?gòu)U氣的處理系統(tǒng)，其特征在于，所述第二噴淋裝置連接有石灰水儲(chǔ)池；
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電解稀土金屬?gòu)U氣的處理系統(tǒng)，其特征在于，所述第二固液分離裝置依次連接有石灰水制備池、石灰水澄清池，所述石灰水澄清池連接所述石灰水儲(chǔ)池；所述石灰水制備池連接有自動(dòng)稱量器，所述自動(dòng)稱量器連接有石灰儲(chǔ)罐；
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【技術(shù)特征摘要】
1.一種電解稀土金屬?gòu)U氣的處理方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解稀土金屬?gòu)U氣的處理方法，其特征在于，所述步驟二)中將水噴淋渣在200～400℃的溫度下烘干。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解稀土金屬?gòu)U氣的處理方法，其特征在于，將所述步驟一)中得到的粉塵顆粒和所述步驟二)中得到的水噴淋渣送至電解稀土金屬工序回收利用。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解稀土金屬?gòu)U氣的處理方法，其特征在于，所述步驟三)中石灰水的ph≥10；
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解稀土金屬?gòu)U氣的處理方法，其特征在于，所述步驟四)中將水噴淋分離液與石灰水噴淋渣攪拌反應(yīng)8～16小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束后進(jìn)行過濾，過濾得到的固相產(chǎn)物在300～500℃烘干，得到...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：郭雪鋒，章立志，龔斌，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：贛州科力稀土新材料有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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