[发明专利]一种氟化物体系电解稀土废气回收利用的方法

说明书

本发明公开了一种氟化物体系电解稀土废气回收利用的方法，电解产生的尾气经除尘设备处理后，导入吸收剂为碳酸氢锂的喷淋吸收塔进行化学吸收，经过化学吸收后主要成份为二氧化碳的废气直接导入碳酸锂料液池，使碳酸锂转化成溶解度大的碳酸氢锂后，注入喷淋吸收塔中作为喷淋液循环使用，继续捕获含氟气体中的氟离子；喷淋吸收产生的新物质经固液分离、水洗、干燥、高温脱水处理后得到稀土电解用氟化锂。本发明先分离稀土粉尘与含氟尾气，并利用碳酸氢锂作为氟离子的捕捉剂，综合收率可以达到84.50％，体系到反应完全平衡后综合收率96％以上；经吸收后废气中的二氧化碳作为原料直接通入碳酸锂料液池中循环制造出碳酸氢锂吸收剂，大大减少了二氧化碳的排放。

技术领域

本发明涉及一种氟化物体系电解稀土废气回收利用的方法，属于环境保护及资源回收再利用领域。

背景技术

在稀土金属的冶炼过程中，产生的废气主要成分为二氧化碳和少量含氟气体。目前，我国稀土金属冶炼企业处理废气的方法主要有干法和湿法两种工艺。

干法处理工艺为：稀土金属冶炼过程中产生的废气先经过捕捉收集，再经过重力沉降、旋风除尘、布袋除尘等去除废气中的稀土粉尘后，使用氧化钙或氢氧化钙与废气中的氟离子反应生产氟化钙，实现除尘、除氟，达到环保排放要求。此工艺能回收大部分的稀土粉尘，处理工艺相对简单，无需二次处理，但会造成氟资源的浪费，如申请号为02114820.1的中国发明专利公开了一种从氟化体系熔盐电解稀土金属废气中除氟除尘的方法，其采用向电解产生的废气中通入氨气，促使氟生产氟化氨细小颗粒后与粉尘一起沉降、过滤处理，废气达标后排放，此种干法处理工艺直接造成了氟资源的浪费。

湿法处理工艺为：稀土金属冶炼过程中产生的废气经收集后，直接进入喷淋塔进行除尘、除氟，一级喷淋废气中粉尘及氟离子浓度较高，需经过两级以上喷淋才能达到排放要求，使用6％的氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠溶液捕捉负离子，与氟离子反应生成氟化钠。氟化钠容易结晶浓度不宜过高，且属于危险废物，需要用氧化钙或氢氧化钙二次处理，使用氢氧化钙与氟化钠反应生成氟化钙与氢氧化钠，氟化钙沉淀经沉淀、过滤去除，上清液氢氧化钠溶液进入喷淋塔使用。此工艺得到的稀土粉尘中含有一定的氟化钠，不能直接使用，并且该粉尘加工氧化稀土处理工艺复杂，增加了处理废气过程的环保压力；同时由于氟化钠易结晶，容易造成喷淋塔堵塞，设备维护保养难度大，且生成的氟化钠存在二次污染的可能，需要用氧化钙或氢氧化钙二次处理，工艺繁杂，效率低。

综上，稀土金属冶炼废气的干法处理工艺和湿法处理工艺都是利用碱性物质脱氟，其最终虽然都可以生成无害物质，然而产出的氟化物利用价值不大，在一定程度上造成了氟资源的浪费。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种处理过程简单安全、可以降低处理成本，且不会对设备造成损害，处理后得到的物质能够被循环利用的氟化物体系电解稀土废气回收利用的方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种氟化物体系电解稀土废气回收利用的方法，包括如下步骤：

步骤一：利用集气装置对于稀土电解过程中产生的尾气进行收集，收集的尾气经由利用风机产生负压的集气管道进入布袋式除尘器或烧结板除尘器中进行稀土粉尘与废气的初步分离，分离出的稀土粉尘用容器进行盛装回收，剩余的含氟气体进入下一步骤；

步骤二：将含氟气体通入吸收剂为碳酸氢锂的喷淋吸收塔中进行化学吸收，经化学吸收后，碳酸氢锂与含氟气体中的氟离子发生化学反应，反应按如下的化学式一进行：

LiHCO₃+HF→LiF+H₂O+CO₂；