[发明专利]一种生产干法氟化铝的集约式氟化反应器

说明书

本发明公开了一种生产干法氟化铝的集约式氟化反应器，由Ⅰ段氟化反应器和与之连接的Ⅱ段氟化反应器组成，氢氧化铝高位料仓依次通过第一氮气密封室、螺旋给料机、密封室连接所述Ⅰ段氟化反应器的入口；所述Ⅰ段氟化反应器通过流态化逆向输送管连接Ⅱ段氟化反应器。氟化铵高位料仓通过第二氮气密封室、氟化铵螺旋给料热解器连接所述Ⅱ段氟化反应器，所述Ⅱ段氟化反应器的出料口连接氮封卸料器。本发明是针对我国目前干法氟化铝、无水氟化铝生产工艺所存在的不足而开发的一种新型氟化反应器。该反应器缩短了干法氟化铝生产流程、有利亍保障产品质量、确保生产过程无害化，适合于以氢氧化铝和氟化铵/氟化氢铵为原料生产干法氟化铝产品。

技术领域

本发明属于氟化铝制备设备技术领域，具体涉及一种生产干法氟化铝的集约式氟化反应器。

背景技术

氟化铝是一种重要的无机化工原料，主要用做电解铝助剂、陶瓷助溶剂、酒精发酵抑制剂、非金属冶炼溶剂等。无水氟化铝为砂状粉末，湿法氟化铝为白色粉末，系针晶状结晶。目前我国氟化铝生产中常见的工艺包括干法和湿法两种，其中干法又分为传统工艺和无水工艺。不同生产方法生产的氟化铝化学物理性质差别很大，直接影响电解生产的操作、指标、产品质量和环境。

湿法氟化铝以30%氢氟酸为氟源，以工业氢氧化铝或硫酸铝、氯化铝为铝源反应生成AlF_3·3H₂O，再经分离、洗涤、干燥制备氟化铝产品。该工艺虽生产流程短，但存在着处理成本高、产品杂质含量高、流动性差、附加值低以及环保性差的缺点。因此该工艺已于2004年被《国家产业结构调整指导目录》列入淘汰的工艺方法序列。

干法氟化铝以由萤石与硫酸反应制得的80~99%氟化氢气体和工业氢氧化铝为原料，在流化床反应器中经高温气固反应生成氟化铝产品。该工艺因为产品质量好，并且在制备过程中不会造成二次污染，使其具有较为明显的竞争优势，因此在我国一些大型的炼铝厂中的应用最为普遍。该工艺过程生产设备包括氟化氢发生器、硫酸调配系统、洗气系统、流化床反应器、紧急吸收系统、正负压系统等，生产过程核心设备是氟化氢发生器和流化床反应器。生产过程需先制得氟化氢气体，再将氟化氢气体净化后送入流化床反应器与氢氧化铝反应制得氟化铝。该工艺对氢氧化铝的流动性有较高要求且反应条件苛刻，存在着工艺流程长、设备投资高、生产成本高等缺点。

无水氟化铝是在干法的基础上发展起来的，该工艺将含量80~99%的氟化氢气体液化后气化，脱除其中的水等杂质，制得含量在99.9%的以上的无水氟化氢，再以无水氟化氢与工业氢氧化铝在流化床反应器中进行反应制得无水氟化铝产品。该工艺过程生产设备包括氟化氢发生器、硫酸调配系统、洗气系统、氟化氢气体液化装置、氟化氢气化装置、流化床反应器、紧急吸收系统、正负压系统等，虽然所得产品质量优于湿法工艺、干法工艺所得氟化铝产品，而且深受电解铝行业欢迎，但同样存在着工艺流程长、设备投资高、生产成本高等缺点。

发明内容

针对我国目前干法氟化铝、无水氟化铝生产工艺所存在的不足，为缩短生产流程、保障产品质量、确保生产过程无害化，本发明提出了一种生产干法氟化铝的集约式氟化反应器，该反应器适合于以氢氧化铝和氟化铵/氟化氢铵为原料生产干法氟化铝产品。