[发明专利]一种电解烟气的吸收及后处理方法

说明书

一种电解烟气的吸收及后处理方法，按以下步骤进行：(1)配制氢氧化钠溶液作为吸收液，或者采用海水作为吸收液；(2)通过喷头向通风器内喷淋吸收液与烟气混合；(3)保留部分饱和吸收液，其余过滤分离出固体杂质，收集滤液；(4)向滤液通入石灰乳，对氟化钠吸收，过滤分离获得氟化钙固相和含硫滤液；(5)向含硫滤液中通入石灰乳，对亚硫酸钠进行吸收，过滤分离得到亚硫酸钙固相和富含钙离子溶液；(6)将保留的部分饱和吸收液与富含钙离子溶液混合，形成沉淀，滤分离后获得二次氟化钙固相和除钙溶液。本发明采用弱碱液吸收电解天窗烟气新工艺，提供了一条经济有效的技术途径；有效处理烟气中污染物，得到副产品。

技术领域

本发明属于烟气废气处理技术领域，特别涉及一种电解烟气的吸收及后处理方法。

背景技术

铝是仅次于钢铁的现代工业基础原材料，具有很高的可回收性能，是一种节能环保绿色材料。同时，铝也是我国有色金属工业贡献率最高的产业之一，广泛应用于建筑、包装、交通运输、电力、航空等领域，是国民经济建设、国防科技事业、战略性新兴产业发展必不可少的重要基础原材料。当前随着我国经济发展步入新常态，其经济增长方式已从传统的要素驱动向以创新驱动方式为主的方向转变。

现代铝工业生产普遍采用冰晶石―熔盐电解法。电解铝在熔盐电解槽中生成，以氧化铝为原料，熔融的Na₃AlF₆―Al₂O₃为电解质；采用炭素材料作为阳极，溶解在熔融氟化盐电解质中的氧化铝在直流电的作用下，在阴极上析出金属铝液。

电解生产过程中，氟化铝、冰晶石等氟化盐在高温条件下熔融为电解质，氧化铝熔于电解质，在直流电作用下，发生电化学反应，在阴极析出金属铝，电解质中的氟化物与原料和空气中的水分反应生成HF，与碳、硫元素反应生成CF₄、C₂F₆、SO₂等污染物从电解槽中散发出来，同时由于电解槽加工操作，造成氟化物粉尘扬散。这些气态和固态氟化物大部分被电解槽集气罩收集，进入烟气净化系统经处理达标后排入大气，但有少部分在工艺操作时会通过电解槽上部结构缝隙散发到电解槽外，通过电解车间天窗无组织排放到室外，造成一定的环境污染。

发明内容

针对电解槽车间天窗无组织排放的电解烟气造成污染的问题，本发明提供一种电解烟气的吸收及后处理方法，在降低污染物排放，减轻环境污染的同时，回收氟资源。

本发明的方法按以下步骤进行：

1、吸收液调配：配制质量浓度为0.1～42％的氢氧化钠溶液作为吸收液，或者采用海水作为吸收液；

2、吸附：在电解车间通风器上设置喷头，喷头均匀分布，喷头出口与通风器出口相对；通过喷头向通风器内喷淋吸收液，吸收液与通风器内排放的烟气混合反应后，经收集返回到水槽中，再重新用喷头喷淋，直至吸收液饱和，形成饱和吸收液；混合过程中发生反应的反应式为：

NaOH+HF→NaF+H₂O

和

2NaOH+SO₂→Na₂SO₃+H₂O；

3、除杂：在保留部分饱和吸收液的情况下，将其余饱和吸收液过滤分离出固体杂质，收集滤液；

4、除氟：向滤液中通入石灰乳，与滤液中氟化钠进行反应，石灰乳的用量按石灰乳中的Ca(OH)₂与滤液中的NaF完全反应为准，所依据的反应式为：

2NaF+Ca(OH)₂→CaF₂↓+2NaOH；

反应完毕后，通过脱水过滤机过滤分离获得氟化钙固相和含硫滤液；