[发明专利]氢氟化工艺尾气处理方法

说明书

本发明属于天然二氧化铀氢氟化生成四氟化铀工艺尾气处理技术领域，具体涉及一种氢氟化工艺尾气处理方法。通冷却水对冷凝器内降温，降温后将冷凝器切入生产系统，对氢氟化工艺尾气进行冷凝；对冷凝器液体每小时取样一次，分析冷凝液中氟化氢含量，直至保持在5％‑15％之间；若冷却水出口温度大于35℃，温度每增加5℃，调节冷却水流量增加5m³/h，温度上升不足5℃时按5℃处理；开启冷凝器上方的暂存罐进出口阀门，接收氢氟酸；对不凝性气体酸度进行分析，其值应小于2％；时刻观察工艺尾气流量变化；监测暂存罐氢氟酸液位变化，达到容积70％时，启动屏蔽泵将氢氟酸泵入氢氟酸储罐，进行回收处理。本发明能够完全处理系统尾气，对环境影响忽略不计。

技术领域

本发明属于天然二氧化铀氢氟化生成四氟化铀工艺尾气处理技术领域，具体涉及一种氢氟化工艺尾气处理方法。

背景技术

在天然四氟化铀生产过程中，工艺尾气对人身安全及周围环境有较大危害。四氟化铀生产中处理氢氟化工艺尾气，尤其是处理尾气中HF是一项重要技术。

目前，国外氢氟化工艺尾气的处理方法主要有两类：一是直接用碱液中和氟化氢，多用碱液KOH、NaOH溶液，也可以采用氨水、石灰乳等。二是回收氟化氢以制成不同浓度的氢氟酸加以利用。中和法主要用于HF浓度较低的工艺尾气处理，多数在淋洗塔中进行碱液循环泵由淋洗塔顶部进入，与由塔底进入的尾气完成中和反应。当[F^-]达到一定浓度后，输送至其它工序，回收其中NaF，NH₄F、KF等元素。回收法主要采用利用水作为喷淋液，多数氟化氢、水蒸汽经淋洗、冷却后进入到淋洗液中，当淋洗液酸度达到一定值后，进行蒸馏处理；或者将酸液输送至石灰池中和处理。然而，根据HF-H₂O体系沸点与组成的关系，最高恒沸点温度为112℃，对应的气相氟化氢含量约为38％，故只经过蒸馏方法无法制取高浓度的氢氟酸。而利用复盐法(利用NaF、KF等可与氟化氢形成NaHF₂、KHF₂、KHF₃，然后在一定条件下分解复盐，回收HF)回收、制备高浓度氢氟酸的方法在世界范围内没用工程化应用的先例。

以上两种方法均存在不同程度的缺陷。中和法若采用碱液作淋洗液会产生大量淋洗液需要有后续工序进行处理，才能够回收部分有用物质，但处理过程工艺技术复杂，操作繁复。回收法制取的氢氟酸浓度仅能达到38％，并需要建设一条蒸馏生产线，操作过程较为复杂；若不进行蒸馏而进行中和处理则产生大量废液，酸液输送至石灰池中和处理后，处理效率较低，据调研采用该法无法将酸液完全处理，从而对石灰池环境、土壤、地下水等造成污染。并且，低浓度氢氟酸具有极强的腐蚀性，在有氧气存在时，氢氟酸腐蚀性能极强，对设备结构材料和管道、阀门要求很高。

最理想的方法是法国“L.C”炉氢氟化尾气处理处理技术，不经过处理的工艺尾气直接采用“L.C”炉循环利用，具体为：在还原段与氢氟化段之间增设了UO₂冷却段和过量HF吸收段，将从还原段下移的高温UO₂冷却至200℃，使之与从垂直氢氟化反应区排除的过量HF气体反应，转化为UF₄。根据资料显示，利用该方法可使自身尾气中HF含量降至0。然而该方法需要较为严格的控制条件，包括较大的HF浓度等。

发明内容

本发明的目的在于提供一种安全高效的氢氟化工艺尾气处理方法，能够完全处理系统尾气，对环境影响忽略不计。

为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为：

一种氢氟化工艺尾气处理方法，包括如下步骤：

步骤一：通冷却水对冷凝器内降温，降温过程中，控制冷却水进口温度为10-25℃，出口温度为25-45℃，降温时间为30min；降温后将冷凝器切入生产系统，对氢氟化工艺尾气进行冷凝；

步骤二：对冷凝器液体每小时取样一次，分析冷凝液中氟化氢含量，直至保持在5％-15％之间；