[发明专利]一种电解镁阳极升华物的处理系统及方法

说明书

本发明属于电解镁阳极升华物处理技术领域，具体涉及一种电解镁阳极升华物的处理系统及方法。其技术方案为：一种电解镁阳极升华物的处理系统，包括硅酸铝纤维式过滤器，硅酸铝纤维式过滤器的底部安装出料装置，出料装置连接有溶解槽，溶解槽连接有离心机，离心机分离出的固体由输送机输送至焚烧炉。一种电解镁阳极升华物的处理方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：通过硅酸铝纤维式过滤器对氯气进行过滤；S2：出料装置出料排入溶解槽溶解；S3：溶解的悬浮浆液送入离心机进行离心分离；离心出的湿物料经输送机送至焚烧炉进行焚烧；S4：排出尾气。本发明提供了一种能将粉尘从氯气中脱除并进行无害化处理的电解镁阳极升华物的处理系统及方法。

技术领域

本发明属于电解镁阳极升华物处理技术领域，具体涉及一种电解镁阳极升华物的处理系统及方法。

背景技术

使用无水氯化镁电解生产金属镁是目前最环保、最先进的炼镁方法，也是我国有望替代热还原法的绿色炼镁技术。电解生产金属镁是以MgCl₂和其他盐类(例如MgCl₂-KCl-NaCl)形成的熔融共晶体作为电解质，以无水MgCl₂作为原料，在600℃以上的高温条件下，在电解槽中经电化学反应，生成氯气和金属镁液。氯气在石墨阳极表面析出的过程中，会发生副反应生成二噁英；同时，少量电解质也会在高温下升华。所有随着氯气一同离开电解槽的固体物质，统称为阳极升华物。

二噁英被称为“世纪之毒”，是氯代含氧三环芳烃类化合物的统称，在含有苯环化合物、氯化合物、金属催化剂、以及300～600℃的条件下容易生成，而镁电解槽的操作就处于这种条件下，因此镁电解槽阳极升华物的主要有害物质就是二噁英。二噁英常温下为固体，不溶于水，其生物降解性很差，进入土壤、水体后不易被分解，800℃以上的高温可以将其分解破坏。二噁英不是一种天然存在的物质，产生于垃圾焚烧以及化工、冶金、制药、轻工等工业生产过程，其毒性极强，是氰化物的130倍，砒霜的900倍，任何接触都是致命危害。如何在源头有效处理阳极升华物，尽可能降低二噁英的排放量，是所有电解镁工厂面临的环保难题。

二噁英的脱除，通常有几种方法：

第一，吸附法：原理是使用吸附技术脱除二噁英，例如向气体中喷洒活性炭粉末，或是采用固定床吸附装置将二噁英从气相中脱除。该方法属于物理吸附，并没有改变其本身的毒性，吸附剂也需要进一步处理。

第二，催化氧化法：也称为催化燃烧法，原理是在300℃左右，有催化剂的作用下，将二噁英分解为CO2、H2O、HCl等。

第三，高温分解法：在800～1000℃燃烧含二噁英物质，可将其分解，产物与催化氧化法相同。

对于电解镁阳极升华物，以固体粉尘的形态分散在大量氯气中，除了含微量二噁英固体外，更多的是可溶性盐类和其他含碳化合物，这种含粉尘气体极易堵塞吸附剂/催化剂的微孔，造成失活，因此不宜直接使用吸附法和催化氧化法。传统的处理方法：是出电解阳极的高温氯气在风机的负压作用下，首先经过埋刮板输送机，在输送过程中粉尘沉降在输送机底部，螺旋刮板将底部的粉尘不断从出渣口排出；氯气通过输送机管壁向环境散热，降温至200℃以下，再经袋式除尘器过滤未能沉降的细小颗粒后，氯气中的含尘量低于30mg/m3并送至下游工序。出埋刮板输送机和袋式除尘器的固体粉料由管道送入溶解槽中，用水溶解，不溶物经离心机分离后，作为工厂的固体废物填埋或外送处理。传统处理方法存在一些弊端：

第一，由于出电解槽的氯气温度最高可能达到500～600℃，因此不能直接使用袋式除尘器，必须经长度达数十米的埋刮板输送机进行重力沉降和自然降温，占地面积大，设备布置困难。

第二，埋刮板输送机带有转动装置，且每一台镁电解槽(通常一台输送机连接有10～20台镁电解槽)均需要经法兰连接汇入埋刮板输送机，密封面多，实际生产中难以避免泄漏，空气被吸入氯气系统中，导致氯气纯度不达标。