含氟廢氣治理目前主要有三類方法:稀釋法、吸收法(濕法)、吸附法(干法)。其中,稀釋法就是向含氟氣體的廠房送新鮮空氣或將含氟廢氣向高空排放進行自 然稀釋;這種方法雖然投資和運行費用低廉,但不是一種根本的治理手段。目前, 國內外由含氟廢氣制冰晶石達到含氟煙氣凈化的目的,主要是用氨或碳酸鈉分解氟硅酸鈉或氟硅酸制冰晶石的方法。采用活性氧鋁凈氧煙氣技術也很關注。
氨法吸收制取冰晶石
用氨水作吸收液,吸收氟化氫和四氟化桂生成氟硅酸銨:
hf+nh3 ? h2o—nh4f+h2o
2NH4F+SiF4+nH20-(NH4)2SiF6+nH20
氟硅酸銨與氨水反應生成氟化銨:
(NH4)2SiF6+4NH3 ? H20+?H20—=6NH4F +Si02 ? nH20+2H20 若用水吸收得到氟硅酸,再與氨水反應也可獲得氟化銨溶液:
H2SiF6+6NH3 ? H20+nH20==6NH4F+Si02 ? nH20+4H20 氟化銨溶液脫硅后與硫酸鋁反應,生成銨冰晶石:
12NH4F+A12(S04)3=~=2(NH4)3A1F6+3(NH4)2S04 再與硫酸鈉進行轉換反應,得冰晶石和硫酸銨:
2(NH4)3AlF6+3Na2S04 ==2Na3AlF6+3(NH4)2S04Na2C03吸收制取冰晶石
由電解槽密閉罩收集的煙氣用5%的純堿溶液吸收,反應方程式為 HF+Na2C03 —NaF+NaHC03 同時煙氣中的二氧化碳與碳酸鈉反應生成碳酸氫鈉:
Na2C03+C02 + H20==2NaHC03 將含有氟化鈉和碳酸氫鈉的吸收液循環到一定濃度后與制備好的鋁酸鈉反應 生成冰晶石:
6NaF+NaA102+4NaHC03 —Na3AlF6 +4Na2CC)3 +2H20 對鋁聯合企業,鋁酸鈉可由氧化鋁廠供應,否則要自行制備鋁酸鈉。所需原料 是氫氧化納和氫氧化鋁,先將氫氧化鈉溶液加熱到90°C,邊攪拌邊加人氫氧化鋁, 可制得鋁酸鈉溶液,反應方程式為NaOH+Al(OH)3 —NaA102+2H20
活性氧化鋁吸附法
法國Pechincy公司提出用活性氧化鋁吸附工業廢氣中的氟化氫可制得氟化 鋁。該法在立式吸附塔中裝填粒度為3~12mm和比表面150~250m2/g的活性氧化鋁,在373~323°C的操作溫度下,氣體由塔的下部進入,吸附劑層自下而上地移 動,進行吸附脫氟化氫。我國電解行業以鋁電解生產的原料工業氧化招作吸附劑,其中,y-氧化鋁占40%~50%。它具有微細孔多、比表面積大、吸附能力強等特點。煙氣中的氣化氫與其中氧化招產生表面吸附反應,生成氟和鋁的化合物。該法主要適用于預焙窯煙氣凈化。氧化鋁對HF的吸附主要是化學吸附,同時伴有物理吸 附,吸附的結果是在氧化鋁表面上生成表面化合物。
A1203+6HF—2A1F3+3H20
三氟化鋁經袋式除塵器捕集分離后,送至電解槽使用。干法凈化效率髙,流程簡單,無二次廢水污染,但要注意選擇好除塵設備及耐腐蝕材質。
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