[发明专利]HCL回收装置

说明书

本发明涉及一种用于从包含盐酸并掺杂有低挥发性或无挥发性化合物的水性液体(31)中回收氯化氢的装置(1)，所述装置具有：蒸发装置(30)，用于从液体(31)形成含有氯化氢的蒸汽(32)和掺杂有低挥发性或无挥发性化合物的液体浓缩物(33)；第一蒸馏装置(10)，用于将含有氯化氢的蒸汽(32)分离成第一顶部产物(12)和第一底部产物(13)；以及第二蒸馏装置(20)，用于将含有氯化氢的水性流体(21)分离成第二顶部产物(22)和第二底部产物(23)，这两个蒸馏装置中的一个被配置为能够在其中实施高于环境压力的蒸馏，这两个蒸馏装置中的另一个被配置为能够在其中实施低于环境压力的蒸馏，并且第一蒸馏装置(10)与第二蒸馏装置(20)流体传导连通，使得至少部分的第一底部产物(13)能够形成至少部分的含有氯化氢的水性流体(21)。

技术领域

本发明涉及一种用于从包含盐酸并掺杂有(contaminated with)低挥发性或无挥发性化合物的水性液体中回收氯化氢(HCl)的装置和方法，该液体特别是作为氧化铝生产中的副产物流而产生的。

背景技术

氧化铝可以从铝土矿中回收。主要用于此目的的是拜耳法，其中铝土矿在压力下用氢氧化钠浸提(例如7bar，180℃)，分离出不溶性掺杂物(contaminants)，并从上清液中沉淀出氢氧化铝。氢氧化铝通过煅烧转化为氧化铝。这个过程需要大量的能量。开发此过程后，可以获得足够数量的铝含量高的矿石。

如今剩余的含铝矿石有时具有非常低的铝含量。正在开发替代的、有效的过程，其中可以从剩余的矿石中获得所需纯度的氧化铝。

在AU 2014 253 487A1和AU 2018 101 228A4中，描述了从高岭土开始的过程。在不同的工序中使用气体形式和盐酸形式的氯化氢。使用盐酸从粉碎和煅烧的矿石中提取铝。矿石中含有的其它金属也会溶解。然后通过固液分离从溶液中分离不溶性组分，例如SiO₂。除了大量溶解的铝之外，获得的上清液还包含其它溶解的金属，例如痕量的铁、镁、锰、钙、钠和/或钾。通过增加已经是盐酸的上清液的HCl含量(例如通过引入HCl气体)将铝与其它溶解的金属分离，这会导致六水合氯化铝沉淀。将六水合氯化铝与六水合氯化铝沉淀的上清液分离，通过加热至1300℃转化为α-氧化铝，其中含有氯化氢的焙烧气体被排出。

在这种HCl驱动的氧化铝生产过程中，会产生富含HCl的副产品或副产品流。这些包括来自六水合氯化铝沉淀的上清液，其具有高HCl浓度，还包含未共沉淀的铝和其它未共沉淀的金属。还产生了含有氯化氢的焙烧气体。该气体非常难以处理，因为它非常热且具有很强的腐蚀性。对于处理这些富含HCl的副产品流，尚未提出完全令人满意的建议。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于所描述的、HCl驱动的氧化铝回收过程的装置，借助于该装置确保了氧化铝的高纯度，同时实现了特别有效的过程控制。特别是，与HCl驱动的过程相配合，该装置应能有效地消除矿石中所含金属进入氧化铝的任何残留。这将在不从外部供应新鲜HCl和对掺杂有氯化氢的副产品进行尽可能少的处置工作的情况下基本上得到实现。

这一目的是通过一种用于从包含盐酸并掺杂有低挥发性或无挥发性化合物的水性液体中回收氯化氢的装置来实现的，所述装置具有：

-蒸发装置，用于从液体形成含有氯化氢的蒸汽和掺杂有低挥发性或无挥发性化合物的液体浓缩物；

-第一蒸馏装置，用于将含有氯化氢的蒸汽分离成第一顶部产物和第一底部产物；以及

-第二蒸馏装置，用于将含有氯化氢的水性流体分离成第二顶部产物和第二底部产物，其中，

-这两个蒸馏装置中的一个被配置为能够在其中实施高于环境压力的蒸馏，这两个蒸馏装置中的另一个被配置为能够在其中实施低于环境压力的蒸馏，并且