[发明专利]一种湿法磷酸尾气中氟高品质回收的装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及湿法磷酸尾气处理技术领域，尤其涉及一种湿法磷酸尾气中氟高品质回收的装置及方法。

背景技术

湿法磷酸在磷酸生产工艺中占主导地位，在湿法磷酸生产工艺中，硫酸法生产磷酸的二水法因其具备工艺简单、技术成熟、操作稳定、矿石适应性强（我国中低品位磷矿石储量大，富矿少）等优势，促使我国超过80%磷酸采用二水法工艺生产。因磷矿石含有约3%（w/w）氟元素，所以在二水法磷酸生产过程中，萃取反应槽逸出的尾气含有一定量的氟（一般为磷矿石所含氟总量的1%－5%），通常制得的氟硅酸（H₂SiF₆）含量≤12wt%，且含有大量颗粒状杂质，而许多氟产品生产企业需求的原料标准为氟硅酸含量≥18wt%的无颗粒物液体。同时，颗粒状杂质长时间在文丘里洗涤器内循环，加剧了管道堵塞，降低尾气洗涤效果。

发明内容

本发明提供一种湿法磷酸尾气中氟高品质回收的装置及方法，采用文丘里洗涤器及多级逆流洗涤塔和旋风塔处理尾气，确保尾气排放达标的同时，回收高品质的氟硅酸，提升经济效益。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种湿法磷酸尾气中氟高品质回收的装置，包括文丘里洗涤器，其底部设有循环槽，循环槽与文丘里洗涤器连接构成洗涤水内循环管道，循环槽出料口连接有过滤设备，过滤设备的滤液出口连接至氟硅酸储液罐和循环槽；循环槽的尾气出口连接有多级洗涤塔，最后一级洗涤塔的尾气出口连接至烟囱。

进一步地，所述多级洗涤塔为三级逆流式洗涤塔，依次为第一级洗涤塔、第二级洗涤塔和第三级洗涤塔，且第二级洗涤塔和第三级洗涤塔之间还设有旋风塔；第一级洗涤塔和第二级洗涤塔均设有内循环管道，该装置还包括液封槽和循环水池，第一级洗涤塔的循环水来自于第二级洗涤塔的排出水，第一级洗涤塔的排出水及旋风塔的底部连接至液封槽；第三级洗涤塔与循环水池连接构成外循环，其循环水来自于循环水池。

进一步地，该装置还包括废水收集池和净化池，废水收集池连接至净化池；第二级洗涤塔循环水进口连接净化池，液封槽和循环水池均连接废水收集池。

进一步地，所述第一级洗涤塔和第二级洗涤塔为喷淋洗涤塔，第三级洗涤塔为筛板洗涤塔。

进一步地，所述的过滤机为板框式压滤机。

进一步地，所述文丘里洗涤器、第一级洗涤塔和第二级洗涤塔底部均设有内循环洗涤水缓冲循环槽，第三级洗涤塔采用外循环洗涤水；旋风塔为切向直入式旋风塔。

本发明还涉及一种湿法磷酸尾气中氟高品质回收的方法，包括以下步骤：

1）初次运行及需要外来水补充时，加入清水至文丘里洗涤器底部的循环槽作为文丘里洗涤器的喷淋水，对含氟尾气进行洗涤，喷淋水内循环一段时间后，检测氟硅酸含量，然后引入过滤机过滤，当氟硅酸含量＜18wt%时压滤液导入文丘里洗涤器底部的循环槽作为喷淋水进行内循环；当氟硅酸含量≥18wt%时，压滤液输入氟硅酸储液罐；

2）文丘里洗涤器洗涤后的尾气进入第一级和第二级洗涤塔逆流洗涤、旋风塔脱除颗粒物和含氟液滴、第三级洗涤塔逆流洗涤，最后通过烟囱排放；第二级洗涤塔的循环水进口连接净化池，引入除氟水，出口连接至第一级洗涤塔进水口，第一级洗涤塔的排出水及旋风塔的底部连接至液封槽，第一级洗涤塔和第二级洗涤塔均进行洗涤水内循环；第三级洗涤塔的洗涤水来自循环水池，循环水池水体来自机械冷却后的清水，进行外循环；最后液封槽和循环水池的水连接废水收集池。

进一步地，第一级洗涤塔排出的洗涤水，经由液封槽进入废水收集池后，通过沉降法除氟，一般通过钙盐、钠盐等进行氟化物沉降，脱除水体中的氟。该除氟水进入净化池用于第二级洗涤塔的洗涤进水。

进一步地，所述步骤1）中，加入清水作为喷淋水时，内循环18-40h后进行过滤；当氟硅酸含量＜18wt%时，滤液再次引入文丘里洗涤器的循环槽作为喷淋水，内循环的时间在10-24h。

进一步地，步骤2）中第二级洗涤塔的水进入第一级洗涤塔；第一级洗涤塔缓冲循环槽的溢流管连接液封槽，然后导入废水收集池，进行除氟处理后流入净化池。步骤2）中第二级洗涤塔的内循环洗涤水从进水口不间断输入净化池除氟水，然后通过连接管（溢流管）导入第一级洗涤塔循环槽；第一级洗涤塔溢流管连接液封槽；旋风塔下部液连接液封槽；第三级洗涤塔的洗涤水来源于循环水池，进行外循环，循环水池的水体由清水补充和更换。