一种湿法磷酸尾气处理回收氟、硅资源的系统及其回收方法
一种湿法磷酸尾气处理回收氟、硅资源的系统及其回收方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及尾气处理技术领域，尤其是一种湿法磷酸尾气处理回收氟、硅资源的系统及其回收方法。
【背景技术】
[0002]湿法磷酸尾气主要是SiF4气体，其洗涤液中主要是氟硅酸溶液和硅胶，由于洗涤水采用的是渣场回水，固体硅胶中还掺杂有少量的氟化钙(CaF2)。在实际操作过程中存在着以下技术缺陷:水洗时存在氟硅酸酸浓低而无法利用、洗涤水中含有金属离子(Na+、K+、Ca2+等)而使系统易结垢堵塞而需定期清理；采用氨洗时因温度经常降不下来而使外排尾气含有一定量的氨；采用其他洗涤液(如氟化铵等)时无法进行大规模的实施。
[0003]并且，在现有技术中，对于湿法磷酸萃取处理后的尾气处理过程中，采用的技术有:石灰水洗法、生石灰粉和活性炭干法处理含氟尾气法、氨洗法及水洗法；但这些技术仅能够将含SiFd^尾气进行达标处理，生成的大量含氟硅酸的洗涤液均当做废水进行处理，尾洗成本相当高。
[0004]虽然上述的几种技术之中各自相比均有存在的有点，如石灰水洗法能够比水洗法带来的氟硅酸溶液的浓度较高，进而使得获得的氟硅酸溶液产品较优，但是其对于获得的氟硅酸溶液中的氟资源的回收较为困难，进而导致氟资源的回收成本较高；
[0005]生石灰粉和活性炭干法处理含氟尾气法是将含氟尾气增湿并与生石灰粉和活性炭混匀后进入袋式除尘器除尘，含氟灰在填埋场安全填埋，该法处理含氟尾气效果良好，但处理工艺较为复杂且造成氟、硅资源的浪费。氨洗法就是利用氨水作为作吸收剂来吸收含氟气体，生成(NH4) 2SiF6溶液，(NH 4) 2SiF6溶液与过量的氨水作用会进一步分解生成NH 4F和S12.ηΗ20，氨洗法已得到部分研宄者的肯定，但该过程所得NH4F未经净化，杂质含量较高，无法直接用于氢氟酸的生产，还需建立配套的NH4F和S12.ηΗ20的净化处理装置，投资较尚O
[0006]为此，对于湿法磷酸尾气的处理以及对尾气处理过程中的氟、硅资源的回收急需要提出的新的技术方案，进而降低湿法磷酸尾气处理的成本，提高尾气处理的产品附加值。
【发明内容】
[0007]为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供一种湿法磷酸尾气处理回收氟、硅资源的系统及其回收方法。
[0008]具体是通过以下技术方案得以实现的:
[0009]一种湿法磷酸尾气处理回收氟、硅资源的系统，由文丘里洗涤器、与文丘里洗涤器上端通过管路连接的循环泵d、与文丘里洗涤器底端通过管路连接的沉降系统、与文丘里洗涤器中段通过管路连接的一氟洗涤塔、一氟洗涤塔的底端通过管路与文丘里洗涤器底端和沉降系统相连接的管路中段连接；一氟洗涤塔的底端侧面上开设有出口，该出口通过管路与循环泵C的入口相连接，循环泵C的出口通过管路与一氟洗涤塔内的喷头相连接；一氟洗涤塔的顶端通过管路与除沫器的底端侧面相连接；除沫器的底端通过管路与液封槽相连接；除沫器顶端通过管路与尾气泵的入口相连接，尾气泵的出口通过管路与二氟洗涤塔的底端侧面相连接；二氟洗涤塔的顶端设置有放空口，二氟洗涤塔的底端通过管路与冲盘水槽连接；二氟洗涤塔的底端两侧面位于尾气泵的出口管路与二氟洗涤塔相接的水平位置下端各设置有一个出口，位于左侧面的出口通过管路与循环泵a相连接，并在该连接管路之间设置有洗水入口 ；位于右侧面的出口通过管路与循环泵b相连接；循环泵a和循环泵b的出口分别与二氟洗涤塔内的喷头相连接；所述的沉降系统的顶端通过管路与中和槽的顶端相连接；所述的沉降系统的顶端侧面通过溢流的方式与氟硅酸冷却槽相连接，氟硅酸冷却槽的底端侧面开口通过管路与氟盐生产车间连接，氟硅酸冷却槽的顶端侧面开口通过管路与循环泵d相连接；中和槽的底端侧面与离心机a的顶端相连接，离心机a的底端通过管路与氢氟酸生产车间相连接；离心机a的中段侧面上开口通过管路与氨溶槽的顶端相连接；氨溶槽的底端侧面通过管路与离心机b的顶端相连接，离心机b的底端通过管路与萃取槽相连接，离心机b的底端侧面通过管路与逆流洗涤器侧面相连接，逆流洗涤器与离心机b连接一侧的相对一侧与工业水的储存槽通过管路相连接，逆流洗涤器的顶端通过管路与离心机c相连接，离心机c的顶端通过管路与氨溶槽的顶端侧面相连接，离心机c的中段侧面通过管路去白炭黑车间；所述的氨溶槽的顶端和/或中和槽的顶端通过管路与氨罐相连接组成。
[0010]上述的系统中，还在一氟洗涤塔10和二氟洗涤塔4之间设置有将二氟洗涤塔4的底部的浆液送入一氟洗涤塔10中洗涤气体的装置，并且该装置能够根据一氟洗涤塔10中的氟硅酸的浓度变化进行调整送入的浆液的量，进而使得一氟洗涤塔中的氟硅酸洗涤液的浓度维持在8-12%之间，在该装置中可以设置有自动检测浓度的系统或者氟硅酸洗涤液浓度检测的或者感应的传感器，进而实现自动化改变送入量，也可以通过人为检测实现。
[0011]所述的沉降系统由与文丘里洗涤器的底端通过管路连接的沉降槽a，沉降槽a的底端通过管路与中和槽的顶端相连接，所述的沉降槽a溢流到沉降槽b中，沉降槽b的底端通过管路与沉降槽a底端和中和槽顶端相连接的管路中段相连接；所述的沉降槽b溢流到沉降槽c中，沉降槽c通过管路与沉降槽b和中和槽顶端连接的管路上，沉降槽c溢流到氟硅酸冷却槽中组成。
[0012]本发明还提供上述系统应用于一种湿法磷酸尾气处理回收氟、硅资源的方法，将尾气通过文丘里洗涤器进入系统，再通过在文丘里洗涤器中采用氟硅酸溶液洗涤之后，从文丘里洗涤器的底端排除洗涤液进入沉降系统，使得进入文丘里洗涤器中的尾气的温度由70-85°C降低至45-55°C，尾气的通入量为30000?50000m3/h，上述的氟硅酸溶液进入文丘里洗涤器中的流量为60?140m3/h，将进入沉降系统的洗涤液进行多级沉降处理，进而使得洗涤液的温度由55-75°C降低至45-60°C，从沉降系统的上端出来的清液为氟硅酸溶液，从沉降系统的底端出来的沉淀为硅胶渣浆；氟硅酸溶液进入氟硅酸冷却槽，待温度降低至5-25°C后，再通过循环泵d以60?140m3/h的流量送入文丘里洗涤器中进行洗涤处理，多余的氟硅酸溶液送入氟盐生产车间；通过多级沉降后获得的硅胶渣浆通入中和槽，并向中和槽中通入氨气将其中和至pH值为6-9，然后将其通入离心机a处理，获得含杂硅胶固体和氟硅酸氨溶液，氟硅酸溶液用于生产氢氟酸；含杂硅胶固体通入氨溶槽，并向其中通入氨气，调整其pH值为11-13，再将其通入离心机b处理，获得离心浆和离心液，离心液送入萃取槽中回收氨处理，离心浆通入逆流洗涤器，并逆向通入工业水洗涤离心浆，并将混合液通入离心机c中，再将离心机c中处理获得的硅胶送入白炭黑生产车间，离心机c中处理获得的液体返回氨溶槽中作为溶剂；所述的降低至45-55?的尾气进入一氟洗涤塔中，通过对二氟洗涤塔洗涤后得到的部分液体用于一氟洗涤塔中的喷淋，并对一氟洗涤塔底部的部分浆液采用循环泵c抽提至一氟洗涤塔的内部喷淋处理，并将一氟洗涤塔中剩余部分的浆液送入沉降系统进行沉降处理；从一氟洗涤塔中出来的气体通入除沫器的底端，经过除沫器与液封槽的作用出沫处理后，再将其通过尾气泵送入二氟洗涤塔，并通过分别设置在二氟洗涤塔两侧的循环泵a和循环泵b将二氟洗涤塔底部的部分浆液返回二氟洗涤塔中进行循环洗涤处理，并且同时在循环泵a与二氟洗涤塔之间的管路上通过开口送入洗水，洗水送入量为10?30m3/h，二氟洗涤塔底部的部分浆液再返回一氟洗涤塔中进行尾气的洗涤，二氟洗涤塔底部剩余的浆液送入冲盘水槽中用于冲盘处理，经过在二氟洗涤塔中洗涤后温度为<45°C的气体经过放空口放空处理，即可完成湿法磷酸尾气中氟、硅资源的回收。
[0013]所述的多级沉降处理为三级沉降处理。
[0014]所述的多级沉降处理为三级自然沉降处理，即在沉降过程中，氟硅酸溶液通过沉降槽a溢流到沉降槽b，在由沉降槽b溢流到沉降槽C，再由沉降槽c溢流到氟硅酸冷却槽；沉降下来获得的硅胶渣浆通过管路进入中和槽。
[0015]所述的二氟洗涤塔底部的部分浆液再返回一氟洗涤塔中，其返回量是使得一氟洗涤塔的洗涤液中氟硅酸溶液的浓度维持在8-12%。
[0016]所述的经过在二氟洗涤塔中洗涤后温度为<45°C的气体经过放空口放空处理时，其中氟化物含量<9mg/m3。
[0017]与现有技术相比，本发明的技术效果体现在:
[0018]本发明是使湿法磷酸生产尾气外排达标及将尾气中废气转化成制备氟盐、氢氟酸、碘、白炭黑的原料，进而提高了对于湿法磷酸尾气处理的产品附加值，降低了尾气处理的成本。
[0019]本发明通过直接用少量的水在整个系统内进行循环，无任何废水产生。具有显著的环保价值。
[0020]本发明的方法能够使得尾气在降温过程，使得氟硅 酸得到以溶液的形式流露出来，在经过将氟硅酸做进一步的处理，进而使得氟、硅资源得到回收利用；再经过对尾气吸收过程中采用少量的水进行吸收处理后，再将其获得的氟硅酸溶液进行循环洗涤尾气进行使得从一氟洗涤塔中出来的氟硅酸溶液的浓度较高，并结合一氟洗涤塔、二氟洗涤塔的洗涤处理，使得尾气排空处理时的含氟物质的成分较低，进而提高了对氟、硅资源的回收率，降低了环境污染率。
[0021]本发明的整个处理过程中的能耗低，无升温加热步骤，仅仅只是对溶液和气体进行降温处理，进而使得整个工艺步骤的能耗低。
[0022]通过氟硅酸的循环解决了湿法磷酸尾洗过程易结垢、难提酸浓等难题。
[0023]本发明通过进行联合配套使用，使湿法磷酸尾洗液作为氟硅酸钠和氟硅酸氨的生产原料，冷却除固后的氟硅酸作为尾气的降温液而进行综合循环利用。具体原理是:
[0024]3SiF4+2H20 = 2H2SiF6+Si02 I
[0025]再将氟硅酸用于氟盐生产，主要是氟硅酸钠的生产:
[0026]H2SiF6+2NaOH = Na2SiF6 I +2H20
[0027]分离后的固相为硅胶，即就是二氧化硅，但其含有少量的Na2SiF6J2SiFf^难溶性氟盐杂质，除去之后才能得到纯度较高的氟盐，除杂过程是利用Na2SiF6、K2SiFf^优先于S12与氨反应生成水溶性较好的NaF、KF而除去:
[0028]Na2SiF6+4NH3= 4NH 4F+2NaF+Si02
[0029]K2SiF6+4NH3= 4NH 4F+2KF+Si02
[0030]由此可见，本发明通过逐个步骤的处理，进而使得后续获得的硅胶产品的纯度较高，并且也使得生产过程中的杂质得到回收利用，进而提高了整个工艺的产品附加值，进而降低了整个工艺的生产成本。
[0031]本发明最为显著的就是采用氟硅酸作为循环液进行处理，进而防止了系统中结垢堵塞的现象，进而降低了尾气处理系统的安全风险，降低了尾气处理系统的成本，提高了产品附加值。
【附图说明】
[0032]图1为本发明的湿法磷酸尾气处理回收氟、硅资源的系统流程示意图。
[0033]1-放空口 2-循环泵a3_循环泵b4_ 二氟洗涤塔5_洗水6_冲盘水槽7_尾气泵8-除沫器9-液封槽10- —氟洗涤塔11-循环泵cl2-文丘里洗涤器13-尾气14-沉降系统15-氟硅酸冷却槽16-循环泵dl7-氟盐生产车间18-中和槽19-离心机a20_氨溶槽21-氢氟酸生产车间22-离心机b23-萃取槽24-逆流洗涤器25-离心机c26_氨罐27-工业水28-去白炭黑车间。
[0034]14-1 沉降槽 b ；
[0035]14-2 沉降槽 a ；
[0036]14-3 沉降槽 C。
【具体实施方式】
[0037]下面结合附图和具体的实施方式来对本发明的技术方案做进一步的限定，但要求保护的范围不仅局限于所作的描述。
[0038]实施例
[0039]如图1所示，一种湿法磷酸尾气处理回收氟、硅资源的系统，由文丘里洗涤器12、与文丘里洗涤器12上端通过管路连接的循环泵dl6、与文丘里洗涤器12底端通过管路连接的沉降系统14、与文丘里洗涤器12中段通过管路连接的一氟洗涤塔10、一氟洗涤塔10的底端通过管路与文丘里洗涤器12底端和沉降系统14相连接的管路中段连接；一氟洗涤塔10的底端侧面上开设有出口，该出口通过管路与循环泵cll的入口相连接，循环泵cll的出口通过管路与一氟洗涤塔10内的喷头相连接；一氟洗涤塔10的顶端通过管路与除沫器8的底端侧面相连接；除沫器8的底端通过管路与液封槽9相连接；除沫器8顶端通过管路与尾气泵7的入口相连接，尾气泵7的出口通过管路与二氟洗涤塔4的底端侧面相连接；二氟洗涤塔4的顶端设置有放空口 1，二氟洗涤塔4的底端通过管路与冲盘水槽6连接；二氟洗涤塔4的底端两侧面位于尾气泵7的出口管路与二氟洗涤塔4相接的水平位置下端各设置有一个出口，位于左侧面的出口通过管路与循环泵a2相连接，并在该连接管路之间设置有洗水入口 ；位于右侧面的出口通过管路与循环泵b3相连接；循环泵a2和循环泵b3的出口分别与二氟洗涤塔4内的喷头相连接；所述的沉降系统14的顶端通过管路与中和槽18的顶端相连接；所述的沉降系统14的顶端侧面通过溢流的方式与氟硅酸冷却槽15相连接，氟硅酸冷却槽15的底端侧面开口通过管路与氟盐生产车间连接，氟硅酸冷却槽15的顶端侧面开口通过管路与循环泵dl6相连接；中和槽18的底端侧面与离心机al9的顶端相连接，离心机al9的底端通过管路与氢氟酸生产车间21相连接；离心机al9的中段侧面上开口通过管路与氨溶槽20的顶端相连接；氨溶槽20的底端侧面通过管路与离心机b22的顶端相连接，离心机b22的底端通过管路与萃取槽23相连接，离心机b22的底端侧面通过管路与逆流洗涤器24侧面相连接，逆流洗涤器24与离心机b22连接一侧的相对一侧与工业水27的储存槽通过管路相连接，逆流洗涤器24的顶端通过管路与离心机c25相连接，离心机c25的顶端通过管路与氨溶槽20的顶端侧面相连接，离心机c25的中段侧面通过管路去白炭黑车间28 ;所述的氨溶槽20的顶端和/或中和槽18的顶端通过管路与氨罐26相连接组成。
[0040]上述的系统中，还在一氟洗涤塔10和二氟洗涤塔4之间设置有将二氟洗涤塔4的底部的浆液送入一氟洗涤塔10中洗涤气体的装置，并且该装置能够根据一氟洗涤塔10中的氟硅酸的浓度变化进行调整送入的浆液的量，进而使得一氟洗涤塔中的氟硅酸洗涤液的浓度维持在8-12%之间，在该装置中可以设置有自动检测浓度的系统或者氟硅酸洗涤液浓度检测的或者感应的传感器，进而实现自动化改变送入量，也可以通过人为检测实现。
[0041]所述的沉降系统14由与文丘里洗涤器12的底端通过管路连接的沉降槽al4_2，沉降槽al4-2的底端通过管路与中和槽18的顶端相连接，所述的沉降槽al4-2溢流到沉降槽bl4-l中，沉降槽bl4-l的底端通过管路与沉降槽al4-2底端和中和槽18顶端相连接的管路中段相连接；所述的沉降槽bl4-l溢流到沉降槽cl4-3中，沉降槽C14-3通过管路与沉降槽bl4-l和中和槽18顶端连接的管路上，沉降槽cl4-3溢流到氟硅酸冷却槽15中组成。
[0042]一种湿法磷酸尾气处理回收氟、硅资源的方法，将尾气13通过文丘里洗涤器12进入系统，再通过在文丘里洗涤器12中采用氟硅酸溶液洗涤之后，从文丘里洗涤器12的底端排除洗涤液进入沉降系统14，使得进入文丘里洗涤器12中的尾气13的温度由70-85?降低至45-55°C，尾气13的通入量为30000?50000m3/h，上述的氟硅酸溶液进入文丘里洗涤器12中的流量为60?140m3/h，将进入沉降系统14的洗涤液进行多级沉降处理，进而使得洗涤液的温度由55-75°C降低至45-60°C，从沉降系统14的上端出来的清液为氟硅酸溶液，从沉降系统14的底端出来的沉淀为硅胶渣浆；氟硅酸溶液进入氟硅酸冷却槽，待温度降低至5-25°C后，再通过循环泵dl6以60?140m3/h的流量送入文丘里洗涤器12中进行洗涤处理，多余的氟硅酸溶液送入氟盐生产车间；通过多级沉降后获得的硅胶渣浆通入中和槽18，并向中和槽18中通入氨气将其中和至pH值为6-9，然后将其通入离心机al9处理，获得含杂硅胶固体和氟硅酸氨溶液，氟硅酸溶液用于生产氢氟酸；含杂硅胶固体通入氨溶槽20，并向其中通入氨气，调整其pH值为11-13，再将其通入离心机b22处理，获得离心浆和离心液，离心液送入萃取槽23中回收氨处理，离心浆通入逆流洗涤器24，并逆向通入工业水洗涤离心浆，并将混合液通入离心机c25中，再将离心机c25中处理获得的硅胶送入白炭黑生产车间，离心机c25中处理获得的液体返回氨溶槽20中作为溶剂；所述的降低至45-55°C的尾气进入一氟洗涤塔10中，通过对二氟洗涤塔4洗涤后得到的部分液体用于一氟洗涤塔10中的喷淋，并对一氟洗涤塔10底部的部分浆液采用循环泵cll抽提至一氟洗涤塔10的内部喷淋处理，并将一氟洗涤塔10中剩余部分的浆液送入沉降系统14进行沉降处理；从一氟洗涤塔10中出来的气体通入除沫器8的底端，经过除沫器8与液封槽9的作用出沫处理后，再将其通过尾气泵7送入二氟洗涤塔4，并通过分别设置在二氟洗涤塔4两侧的循环泵a2和循环泵b3将二氟洗涤塔4底部的部分浆液返回二氟洗涤塔4中进行循环洗涤处理，并且同时在循环泵a2与二氟洗涤塔4之间的管路上通过开口送入洗水，洗水送入量为10?30m3/h，二氟洗涤塔4底部的部分浆液再返回一氟洗涤塔10中进行尾气的洗涤，二氟洗涤塔4底部剩余的浆液送入冲盘水槽6中用于冲盘处理，经过在二氟洗涤塔4中洗涤后温度为<45° C的气体经过放空口 I放空处理，即可完成湿法磷酸尾气中氟、硅资源的回收。
[0043]所述的多级沉降处理为三级沉降处理。
[0044]所述的多级沉降处理为三级自然沉降处理，即在沉降过程中，氟硅酸溶液通过沉降槽a溢流到沉降槽b，在由沉降槽b溢流到沉降槽C，再由沉降槽c溢流到氟硅酸冷却槽；沉降下来获得的硅胶渣浆通过管路进入中和槽。
[0045]所述的二氟洗涤塔4底部的部分浆液再返回一氟洗涤塔10中，其返回量是使得一氟洗涤塔10的洗涤液中氟硅酸溶液的浓度维持在8-12%。
[0046]所述的经过在二氟洗涤塔4中洗涤后温度为<45°C的气体经过放空口 I放空处理时，其中氟化物含量<9mg/m3。
【主权项】
1.一种湿法磷酸尾气处理回收氟、硅资源的系统，其特征在于，由文丘里洗涤器(12)、与文丘里洗涤器(12)上端通过管路连接的循环泵d(16)、与文丘里洗涤器(12)底端通过管路连接的沉降系统(14)、与文丘里洗涤器(12)中段通过管路连接的一氟洗涤塔(10)、一氟洗涤塔(10)的底端通过管路与文丘里洗涤器(12)底端和沉降系统(14)相连接的管路中段连接；一氟洗涤塔(10)的底端侧面上开设有出口，该出口通过管路与循环泵c (11)的入口相连接，循环泵c(ll)的出口通过管路与一氟洗涤塔(10)内的喷头相连接；一氟洗涤塔(10)的顶端通过管路与除沫器(8)的底端侧面相连接；除沫器(8)的底端通过管路与液封槽(9)相连接；除沫器(8)顶端通过管路与尾气泵(7)的入口相连接，尾气泵(7)的出口通过管路与二氟洗涤塔(4)的底端侧面相连接；二氟洗涤塔(4)的顶端设置有放空口(1)，二氟洗涤塔(4)的底端通过管路与冲盘水槽(6)连接；二氟洗涤塔(4)的底端两侧面位于尾气泵(7)的出口管路与二氟洗涤塔(4)相接的水平位置下端各设置有一个出口，位于左侧面的出口通过管路与循环泵a(2)相连接，并在该连接管路之间设置有洗水入口 ；位于右侧面的出口通过管路与循环泵b(3)相连接；循环泵a(2)和循环泵b(3)的出口分别与二氟洗涤塔(4)内的喷头相连接；所述的沉降系统(14)的顶端通过管路与中和槽(18)的顶端相连接；所述的沉降系统(14)的顶端侧面通过溢流的方式与氟硅酸冷却槽(15)相连接，氟硅酸冷却槽(15)的底端侧面开口通过管路与氟盐生产车间连接，氟硅酸冷却槽(15)的顶端侧面开口通过管路与循环泵d(16)相连接冲和槽(18)的底端侧面与离心机a(19)的顶端相连接，离心机a(19)的底端通过管路与氢氟酸生产车间(21)相连接；离心机a(19)的中段侧面上开口通过管路与氨溶槽(20)的顶端相连接；氨溶槽(20)的底端侧面通过管路与离心机b (22)的顶端相连接，离心机b (22)的底端通过管路与萃取槽(23)相连接，离心机b(22)的底端侧面通过管路与逆流洗涤器(24)侧面相连接，逆流洗涤器(24)与离心机b(22)连接一侧的相对一侧与工业水(27)的储存槽通过管路相连接，逆流洗涤器(24)的顶端通过管路与离心机c (25)相连接，离心机c (25)的顶端通过管路与氨溶槽(20)的顶端侧面相连接，离心机c(25)的中段侧面通过管路去白炭黑车间(28);所述的氨溶槽(20)的顶端和/或中和槽(18)的顶端通过管路与氨罐(26)相连接组成。2.如权利要求1所述的湿法磷酸尾气处理回收氟、硅资源的系统，其特征在于，所述的沉降系统(14)由与文丘里洗涤器(12)的底端通过管路连接的沉降槽a(14-2)，沉降槽a(14-2)的底端通过管路与中和槽(18)的顶端相连接，所述的沉降槽a(14-2)溢流到沉降槽b (14-1)中，沉降槽b (14-1)的底端通过管路与沉降槽a(14-2)底端和中和槽(18)顶端相连接的管路中段相连接；所述的沉降槽b(14-l)溢流到沉降槽c(14-3)中，沉降槽c (14-3)通过管路与沉降槽b (14-1)和中和槽(18)顶端连接的管路上，沉降槽c (14-3)溢流到氟硅酸冷却槽(15)中组成。3.—种湿法磷酸尾气处理回收氟、硅资源的方法，其特征在于，将尾气(13)通过文丘里洗涤器(12)进入系统，再通过在文丘里洗涤器(12)中采用氟硅酸溶液洗涤之后，从文丘里洗涤器(12)的底端排除洗涤液进入沉降系统(14)，使得进入文丘里洗涤器(12)中的尾气(13)的温度由70-85°C降低至45-55°C，尾气(13)的通入量为30000?50000m3/h，上述的氟硅酸溶液进入文丘里洗涤器(12)中的流量为60?140m3/h，将进入沉降系统(14)的洗涤液进行多级沉降处理，进而使得洗涤液的温度由55-75°C降低至45-60°C，从沉降系统(14)的上端出来的清液为氟硅酸溶液，从沉降系统(14)的底端出来的沉淀为硅胶渣浆；氟硅酸溶液进入氟硅酸冷却槽，待温度降低至5-25°C后，再通过循环泵d(16)以60?140m3/h的流量送入文丘里洗涤器(12)中进行洗涤处理，多余的氟硅酸溶液送入氟盐生产车间；通过多级沉降后获得的硅胶渣浆通入中和槽(18)，并向中和槽(18)中通入氨气将其中和至PH值为6-9，然后将其通入离心机a (19)处理，获得含杂硅胶固体和氟硅酸氨溶液，氟硅酸溶液用于生产氢氟酸；含杂硅胶固体通入氨溶槽(20)，并向其中通入氨气，调整其pH值*η-13，再将其通入离心机b(22)处理，获得离心浆和离心液，离心液送入萃取槽(23)中回收氨处理，离心浆通入逆流洗涤器(24)，并逆向通入工业水洗涤离心浆，并将混合液通入离心机c(25)中，再将离心机c(25)中处理获得的硅胶送入白炭黑生产车间，离心机c (25)中处理获得的液体返回氨溶槽(20)中作为溶剂；所述的降低至45-55?的尾气进入一氟洗涤塔(10)中，通过对二氟洗涤塔(4)洗涤后得到的部分液体用于一氟洗涤塔(10)中的喷淋，并对一氟洗涤塔(10)底部的部分浆液采用循环泵C(Il)抽提至一氟洗涤塔(10)的内部喷淋处理，并将一氟洗涤塔(10)中剩余部分的浆液送入沉降系统(14)进行沉降处理；从一氟洗涤塔(10)中出来的气体通入除沫器⑶的底端，经过除沫器⑶与液封槽(9)的作用出沫处理后，再将其通过尾气泵(7)送入二氟洗涤塔(4)，并通过分别设置在二氟洗涤塔(4)两侧的循环泵a(2)和循环泵b(3)将二氟洗涤塔(4)底部的部分浆液返回二氟洗涤塔(4)中进行循环洗涤处理，并且同时在循环泵a(2)与二氟洗涤塔(4)之间的管路上通过开口送入洗水，洗水送入量为10?30m3/h，二氟洗涤塔(4)底部的部分楽液再返回一氟洗涤塔(10)中进行尾气的洗涤，二氟洗涤塔⑷底部剩余的浆液送入冲盘水槽(6)中用于冲盘处理，经过在二氟洗涤塔(4)中洗涤后温度为<45°C的气体经过放空口(I)放空处理，即可完成湿法磷酸尾气中氟、硅资源的回收。4.如权利要3所述的湿法磷酸尾气处理回收氟、硅资源的方法，其特征在于，所述的多级沉降处理为三级沉降处理。5.如权利要3所述的湿法磷酸尾气处理回收氟、硅资源的方法，其特征在于，所述的多级沉降处理为三级自然沉降处理，即在沉降过程中，氟硅酸溶液通过沉降槽a溢流到沉降槽b，在由沉降槽b溢流到沉降槽C，再由沉降槽c溢流到氟硅酸冷却槽；沉降下来获得的硅胶渣浆通过管路进入中和槽。6.如权利要3所述的湿法磷酸尾气处理回收氟、硅资源的方法，其特征在于，所述的二氟洗涤塔(4)底部的部分浆液再返回一氟洗涤塔(10)中，其返回量是使得一氟洗涤塔(10)的洗涤液中氟硅酸溶液的浓度维持在8-12%。7.如权利要3所述的湿法磷酸尾气处理回收氟、硅资源的方法，其特征在于，所述的经过在二氟洗涤塔(4)中洗涤后温度为<45°C的气体经过放空口(I)放空处理时，其中氟化物含量 <9mg/m3。
【专利摘要】本发明涉及尾气处理技术领域，尤其是一种湿法磷酸尾气处理回收氟、硅资源的系统及其回收方法，通过氟硅酸溶液在系统内的循环处理，防止了系统的结垢堵塞现象，并且能够使得尾气在降温过程，使得氟硅酸得到以溶液的形式流露出来，在经过将氟硅酸做进一步的处理，进而使得氟、硅资源得到回收利用；再经过对尾气吸收过程中采用少量的水进行吸收处理后，再将其获得的氟硅酸溶液进行循环洗涤尾气进行使得从一氟洗涤塔中出来的氟硅酸溶液的浓度较高，并结合一氟洗涤塔、二氟洗涤塔的洗涤处理，使得尾气排空处理时的含氟物质的成分较低，进而提高了对氟、硅资源的回收率，降低了环境污染率。
【IPC分类】B01D53/18, C01B33/12
【公开号】CN104906920
【申请号】CN201510299096
【发明人】张伟, 廖吉星, 周勇, 王先炜, 项双龙, 朱飞武
【申请人】贵州开磷集团股份有限公司
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年6月3日
【技术领域】
[0001]本发明涉及尾气处理技术领域，尤其是一种湿法磷酸尾气处理回收氟、硅资源的系统及其回收方法。
【背景技术】
[0002]湿法磷酸尾气主要是SiF4气体，其洗涤液中主要是氟硅酸溶液和硅胶，由于洗涤水采用的是渣场回水，固体硅胶中还掺杂有少量的氟化钙(CaF2)。在实际操作过程中存在着以下技术缺陷:水洗时存在氟硅酸酸浓低而无法利用、洗涤水中含有金属离子(Na+、K+、Ca2+等)而使系统易结垢堵塞而需定期清理；采用氨洗时因温度经常降不下来而使外排尾气含有一定量的氨；采用其他洗涤液(如氟化铵等)时无法进行大规模的实施。
[0003]并且，在现有技术中，对于湿法磷酸萃取处理后的尾气处理过程中，采用的技术有:石灰水洗法、生石灰粉和活性炭干法处理含氟尾气法、氨洗法及水洗法；但这些技术仅能够将含SiFd^尾气进行达标处理，生成的大量含氟硅酸的洗涤液均当做废水进行处理，尾洗成本相当高。
[0004]虽然上述的几种技术之中各自相比均有存在的有点，如石灰水洗法能够比水洗法带来的氟硅酸溶液的浓度较高，进而使得获得的氟硅酸溶液产品较优，但是其对于获得的氟硅酸溶液中的氟资源的回收较为困难，进而导致氟资源的回收成本较高；
[0005]生石灰粉和活性炭干法处理含氟尾气法是将含氟尾气增湿并与生石灰粉和活性炭混匀后进入袋式除尘器除尘，含氟灰在填埋场安全填埋，该法处理含氟尾气效果良好，但处理工艺较为复杂且造成氟、硅资源的浪费。氨洗法就是利用氨水作为作吸收剂来吸收含氟气体，生成(NH4) 2SiF6溶液，(NH 4) 2SiF6溶液与过量的氨水作用会进一步分解生成NH 4F和S12.ηΗ20，氨洗法已得到部分研宄者的肯定，但该过程所得NH4F未经净化，杂质含量较高，无法直接用于氢氟酸的生产，还需建立配套的NH4F和S12.ηΗ20的净化处理装置，投资较尚O
[0006]为此，对于湿法磷酸尾气的处理以及对尾气处理过程中的氟、硅资源的回收急需要提出的新的技术方案，进而降低湿法磷酸尾气处理的成本，提高尾气处理的产品附加值。
【发明内容】
[0007]为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供一种湿法磷酸尾气处理回收氟、硅资源的系统及其回收方法。
[0008]具体是通过以下技术方案得以实现的:
[0009]一种湿法磷酸尾气处理回收氟、硅资源的系统，由文丘里洗涤器、与文丘里洗涤器上端通过管路连接的循环泵d、与文丘里洗涤器底端通过管路连接的沉降系统、与文丘里洗涤器中段通过管路连接的一氟洗涤塔、一氟洗涤塔的底端通过管路与文丘里洗涤器底端和沉降系统相连接的管路中段连接；一氟洗涤塔的底端侧面上开设有出口，该出口通过管路与循环泵C的入口相连接，循环泵C的出口通过管路与一氟洗涤塔内的喷头相连接；一氟洗涤塔的顶端通过管路与除沫器的底端侧面相连接；除沫器的底端通过管路与液封槽相连接；除沫器顶端通过管路与尾气泵的入口相连接，尾气泵的出口通过管路与二氟洗涤塔的底端侧面相连接；二氟洗涤塔的顶端设置有放空口，二氟洗涤塔的底端通过管路与冲盘水槽连接；二氟洗涤塔的底端两侧面位于尾气泵的出口管路与二氟洗涤塔相接的水平位置下端各设置有一个出口，位于左侧面的出口通过管路与循环泵a相连接，并在该连接管路之间设置有洗水入口 ；位于右侧面的出口通过管路与循环泵b相连接；循环泵a和循环泵b的出口分别与二氟洗涤塔内的喷头相连接；所述的沉降系统的顶端通过管路与中和槽的顶端相连接；所述的沉降系统的顶端侧面通过溢流的方式与氟硅酸冷却槽相连接，氟硅酸冷却槽的底端侧面开口通过管路与氟盐生产车间连接，氟硅酸冷却槽的顶端侧面开口通过管路与循环泵d相连接；中和槽的底端侧面与离心机a的顶端相连接，离心机a的底端通过管路与氢氟酸生产车间相连接；离心机a的中段侧面上开口通过管路与氨溶槽的顶端相连接；氨溶槽的底端侧面通过管路与离心机b的顶端相连接，离心机b的底端通过管路与萃取槽相连接，离心机b的底端侧面通过管路与逆流洗涤器侧面相连接，逆流洗涤器与离心机b连接一侧的相对一侧与工业水的储存槽通过管路相连接，逆流洗涤器的顶端通过管路与离心机c相连接，离心机c的顶端通过管路与氨溶槽的顶端侧面相连接，离心机c的中段侧面通过管路去白炭黑车间；所述的氨溶槽的顶端和/或中和槽的顶端通过管路与氨罐相连接组成。
[0010]上述的系统中，还在一氟洗涤塔10和二氟洗涤塔4之间设置有将二氟洗涤塔4的底部的浆液送入一氟洗涤塔10中洗涤气体的装置，并且该装置能够根据一氟洗涤塔10中的氟硅酸的浓度变化进行调整送入的浆液的量，进而使得一氟洗涤塔中的氟硅酸洗涤液的浓度维持在8-12%之间，在该装置中可以设置有自动检测浓度的系统或者氟硅酸洗涤液浓度检测的或者感应的传感器，进而实现自动化改变送入量，也可以通过人为检测实现。
[0011]所述的沉降系统由与文丘里洗涤器的底端通过管路连接的沉降槽a，沉降槽a的底端通过管路与中和槽的顶端相连接，所述的沉降槽a溢流到沉降槽b中，沉降槽b的底端通过管路与沉降槽a底端和中和槽顶端相连接的管路中段相连接；所述的沉降槽b溢流到沉降槽c中，沉降槽c通过管路与沉降槽b和中和槽顶端连接的管路上，沉降槽c溢流到氟硅酸冷却槽中组成。
[0012]本发明还提供上述系统应用于一种湿法磷酸尾气处理回收氟、硅资源的方法，将尾气通过文丘里洗涤器进入系统，再通过在文丘里洗涤器中采用氟硅酸溶液洗涤之后，从文丘里洗涤器的底端排除洗涤液进入沉降系统，使得进入文丘里洗涤器中的尾气的温度由70-85°C降低至45-55°C，尾气的通入量为30000?50000m3/h，上述的氟硅酸溶液进入文丘里洗涤器中的流量为60?140m3/h，将进入沉降系统的洗涤液进行多级沉降处理，进而使得洗涤液的温度由55-75°C降低至45-60°C，从沉降系统的上端出来的清液为氟硅酸溶液，从沉降系统的底端出来的沉淀为硅胶渣浆；氟硅酸溶液进入氟硅酸冷却槽，待温度降低至5-25°C后，再通过循环泵d以60?140m3/h的流量送入文丘里洗涤器中进行洗涤处理，多余的氟硅酸溶液送入氟盐生产车间；通过多级沉降后获得的硅胶渣浆通入中和槽，并向中和槽中通入氨气将其中和至pH值为6-9，然后将其通入离心机a处理，获得含杂硅胶固体和氟硅酸氨溶液，氟硅酸溶液用于生产氢氟酸；含杂硅胶固体通入氨溶槽，并向其中通入氨气，调整其pH值为11-13，再将其通入离心机b处理，获得离心浆和离心液，离心液送入萃取槽中回收氨处理，离心浆通入逆流洗涤器，并逆向通入工业水洗涤离心浆，并将混合液通入离心机c中，再将离心机c中处理获得的硅胶送入白炭黑生产车间，离心机c中处理获得的液体返回氨溶槽中作为溶剂；所述的降低至45-55?的尾气进入一氟洗涤塔中，通过对二氟洗涤塔洗涤后得到的部分液体用于一氟洗涤塔中的喷淋，并对一氟洗涤塔底部的部分浆液采用循环泵c抽提至一氟洗涤塔的内部喷淋处理，并将一氟洗涤塔中剩余部分的浆液送入沉降系统进行沉降处理；从一氟洗涤塔中出来的气体通入除沫器的底端，经过除沫器与液封槽的作用出沫处理后，再将其通过尾气泵送入二氟洗涤塔，并通过分别设置在二氟洗涤塔两侧的循环泵a和循环泵b将二氟洗涤塔底部的部分浆液返回二氟洗涤塔中进行循环洗涤处理，并且同时在循环泵a与二氟洗涤塔之间的管路上通过开口送入洗水，洗水送入量为10?30m3/h，二氟洗涤塔底部的部分浆液再返回一氟洗涤塔中进行尾气的洗涤，二氟洗涤塔底部剩余的浆液送入冲盘水槽中用于冲盘处理，经过在二氟洗涤塔中洗涤后温度为<45°C的气体经过放空口放空处理，即可完成湿法磷酸尾气中氟、硅资源的回收。
[0013]所述的多级沉降处理为三级沉降处理。
[0014]所述的多级沉降处理为三级自然沉降处理，即在沉降过程中，氟硅酸溶液通过沉降槽a溢流到沉降槽b，在由沉降槽b溢流到沉降槽C，再由沉降槽c溢流到氟硅酸冷却槽；沉降下来获得的硅胶渣浆通过管路进入中和槽。
[0015]所述的二氟洗涤塔底部的部分浆液再返回一氟洗涤塔中，其返回量是使得一氟洗涤塔的洗涤液中氟硅酸溶液的浓度维持在8-12%。
[0016]所述的经过在二氟洗涤塔中洗涤后温度为<45°C的气体经过放空口放空处理时，其中氟化物含量<9mg/m3。
[0017]与现有技术相比，本发明的技术效果体现在:
[0018]本发明是使湿法磷酸生产尾气外排达标及将尾气中废气转化成制备氟盐、氢氟酸、碘、白炭黑的原料，进而提高了对于湿法磷酸尾气处理的产品附加值，降低了尾气处理的成本。
[0019]本发明通过直接用少量的水在整个系统内进行循环，无任何废水产生。具有显著的环保价值。
[0020]本发明的方法能够使得尾气在降温过程，使得氟硅 酸得到以溶液的形式流露出来，在经过将氟硅酸做进一步的处理，进而使得氟、硅资源得到回收利用；再经过对尾气吸收过程中采用少量的水进行吸收处理后，再将其获得的氟硅酸溶液进行循环洗涤尾气进行使得从一氟洗涤塔中出来的氟硅酸溶液的浓度较高，并结合一氟洗涤塔、二氟洗涤塔的洗涤处理，使得尾气排空处理时的含氟物质的成分较低，进而提高了对氟、硅资源的回收率，降低了环境污染率。
[0021]本发明的整个处理过程中的能耗低，无升温加热步骤，仅仅只是对溶液和气体进行降温处理，进而使得整个工艺步骤的能耗低。
[0022]通过氟硅酸的循环解决了湿法磷酸尾洗过程易结垢、难提酸浓等难题。
[0023]本发明通过进行联合配套使用，使湿法磷酸尾洗液作为氟硅酸钠和氟硅酸氨的生产原料，冷却除固后的氟硅酸作为尾气的降温液而进行综合循环利用。具体原理是:
[0024]3SiF4+2H20 = 2H2SiF6+Si02 I
[0025]再将氟硅酸用于氟盐生产，主要是氟硅酸钠的生产:
[0026]H2SiF6+2NaOH = Na2SiF6 I +2H20
[0027]分离后的固相为硅胶，即就是二氧化硅，但其含有少量的Na2SiF6J2SiFf^难溶性氟盐杂质，除去之后才能得到纯度较高的氟盐，除杂过程是利用Na2SiF6、K2SiFf^优先于S12与氨反应生成水溶性较好的NaF、KF而除去:
[0028]Na2SiF6+4NH3= 4NH 4F+2NaF+Si02
[0029]K2SiF6+4NH3= 4NH 4F+2KF+Si02
[0030]由此可见，本发明通过逐个步骤的处理，进而使得后续获得的硅胶产品的纯度较高，并且也使得生产过程中的杂质得到回收利用，进而提高了整个工艺的产品附加值，进而降低了整个工艺的生产成本。
[0031]本发明最为显著的就是采用氟硅酸作为循环液进行处理，进而防止了系统中结垢堵塞的现象，进而降低了尾气处理系统的安全风险，降低了尾气处理系统的成本，提高了产品附加值。
【附图说明】
[0032]图1为本发明的湿法磷酸尾气处理回收氟、硅资源的系统流程示意图。
[0033]1-放空口 2-循环泵a3_循环泵b4_ 二氟洗涤塔5_洗水6_冲盘水槽7_尾气泵8-除沫器9-液封槽10- —氟洗涤塔11-循环泵cl2-文丘里洗涤器13-尾气14-沉降系统15-氟硅酸冷却槽16-循环泵dl7-氟盐生产车间18-中和槽19-离心机a20_氨溶槽21-氢氟酸生产车间22-离心机b23-萃取槽24-逆流洗涤器25-离心机c26_氨罐27-工业水28-去白炭黑车间。
[0034]14-1 沉降槽 b ；
[0035]14-2 沉降槽 a ；
[0036]14-3 沉降槽 C。
【具体实施方式】
[0037]下面结合附图和具体的实施方式来对本发明的技术方案做进一步的限定，但要求保护的范围不仅局限于所作的描述。
[0038]实施例
[0039]如图1所示，一种湿法磷酸尾气处理回收氟、硅资源的系统，由文丘里洗涤器12、与文丘里洗涤器12上端通过管路连接的循环泵dl6、与文丘里洗涤器12底端通过管路连接的沉降系统14、与文丘里洗涤器12中段通过管路连接的一氟洗涤塔10、一氟洗涤塔10的底端通过管路与文丘里洗涤器12底端和沉降系统14相连接的管路中段连接；一氟洗涤塔10的底端侧面上开设有出口，该出口通过管路与循环泵cll的入口相连接，循环泵cll的出口通过管路与一氟洗涤塔10内的喷头相连接；一氟洗涤塔10的顶端通过管路与除沫器8的底端侧面相连接；除沫器8的底端通过管路与液封槽9相连接；除沫器8顶端通过管路与尾气泵7的入口相连接，尾气泵7的出口通过管路与二氟洗涤塔4的底端侧面相连接；二氟洗涤塔4的顶端设置有放空口 1，二氟洗涤塔4的底端通过管路与冲盘水槽6连接；二氟洗涤塔4的底端两侧面位于尾气泵7的出口管路与二氟洗涤塔4相接的水平位置下端各设置有一个出口，位于左侧面的出口通过管路与循环泵a2相连接，并在该连接管路之间设置有洗水入口 ；位于右侧面的出口通过管路与循环泵b3相连接；循环泵a2和循环泵b3的出口分别与二氟洗涤塔4内的喷头相连接；所述的沉降系统14的顶端通过管路与中和槽18的顶端相连接；所述的沉降系统14的顶端侧面通过溢流的方式与氟硅酸冷却槽15相连接，氟硅酸冷却槽15的底端侧面开口通过管路与氟盐生产车间连接，氟硅酸冷却槽15的顶端侧面开口通过管路与循环泵dl6相连接；中和槽18的底端侧面与离心机al9的顶端相连接，离心机al9的底端通过管路与氢氟酸生产车间21相连接；离心机al9的中段侧面上开口通过管路与氨溶槽20的顶端相连接；氨溶槽20的底端侧面通过管路与离心机b22的顶端相连接，离心机b22的底端通过管路与萃取槽23相连接，离心机b22的底端侧面通过管路与逆流洗涤器24侧面相连接，逆流洗涤器24与离心机b22连接一侧的相对一侧与工业水27的储存槽通过管路相连接，逆流洗涤器24的顶端通过管路与离心机c25相连接，离心机c25的顶端通过管路与氨溶槽20的顶端侧面相连接，离心机c25的中段侧面通过管路去白炭黑车间28 ;所述的氨溶槽20的顶端和/或中和槽18的顶端通过管路与氨罐26相连接组成。
[0040]上述的系统中，还在一氟洗涤塔10和二氟洗涤塔4之间设置有将二氟洗涤塔4的底部的浆液送入一氟洗涤塔10中洗涤气体的装置，并且该装置能够根据一氟洗涤塔10中的氟硅酸的浓度变化进行调整送入的浆液的量，进而使得一氟洗涤塔中的氟硅酸洗涤液的浓度维持在8-12%之间，在该装置中可以设置有自动检测浓度的系统或者氟硅酸洗涤液浓度检测的或者感应的传感器，进而实现自动化改变送入量，也可以通过人为检测实现。
[0041]所述的沉降系统14由与文丘里洗涤器12的底端通过管路连接的沉降槽al4_2，沉降槽al4-2的底端通过管路与中和槽18的顶端相连接，所述的沉降槽al4-2溢流到沉降槽bl4-l中，沉降槽bl4-l的底端通过管路与沉降槽al4-2底端和中和槽18顶端相连接的管路中段相连接；所述的沉降槽bl4-l溢流到沉降槽cl4-3中，沉降槽C14-3通过管路与沉降槽bl4-l和中和槽18顶端连接的管路上，沉降槽cl4-3溢流到氟硅酸冷却槽15中组成。
[0042]一种湿法磷酸尾气处理回收氟、硅资源的方法，将尾气13通过文丘里洗涤器12进入系统，再通过在文丘里洗涤器12中采用氟硅酸溶液洗涤之后，从文丘里洗涤器12的底端排除洗涤液进入沉降系统14，使得进入文丘里洗涤器12中的尾气13的温度由70-85?降低至45-55°C，尾气13的通入量为30000?50000m3/h，上述的氟硅酸溶液进入文丘里洗涤器12中的流量为60?140m3/h，将进入沉降系统14的洗涤液进行多级沉降处理，进而使得洗涤液的温度由55-75°C降低至45-60°C，从沉降系统14的上端出来的清液为氟硅酸溶液，从沉降系统14的底端出来的沉淀为硅胶渣浆；氟硅酸溶液进入氟硅酸冷却槽，待温度降低至5-25°C后，再通过循环泵dl6以60?140m3/h的流量送入文丘里洗涤器12中进行洗涤处理，多余的氟硅酸溶液送入氟盐生产车间；通过多级沉降后获得的硅胶渣浆通入中和槽18，并向中和槽18中通入氨气将其中和至pH值为6-9，然后将其通入离心机al9处理，获得含杂硅胶固体和氟硅酸氨溶液，氟硅酸溶液用于生产氢氟酸；含杂硅胶固体通入氨溶槽20，并向其中通入氨气，调整其pH值为11-13，再将其通入离心机b22处理，获得离心浆和离心液，离心液送入萃取槽23中回收氨处理，离心浆通入逆流洗涤器24，并逆向通入工业水洗涤离心浆，并将混合液通入离心机c25中，再将离心机c25中处理获得的硅胶送入白炭黑生产车间，离心机c25中处理获得的液体返回氨溶槽20中作为溶剂；所述的降低至45-55°C的尾气进入一氟洗涤塔10中，通过对二氟洗涤塔4洗涤后得到的部分液体用于一氟洗涤塔10中的喷淋，并对一氟洗涤塔10底部的部分浆液采用循环泵cll抽提至一氟洗涤塔10的内部喷淋处理，并将一氟洗涤塔10中剩余部分的浆液送入沉降系统14进行沉降处理；从一氟洗涤塔10中出来的气体通入除沫器8的底端，经过除沫器8与液封槽9的作用出沫处理后，再将其通过尾气泵7送入二氟洗涤塔4，并通过分别设置在二氟洗涤塔4两侧的循环泵a2和循环泵b3将二氟洗涤塔4底部的部分浆液返回二氟洗涤塔4中进行循环洗涤处理，并且同时在循环泵a2与二氟洗涤塔4之间的管路上通过开口送入洗水，洗水送入量为10?30m3/h，二氟洗涤塔4底部的部分浆液再返回一氟洗涤塔10中进行尾气的洗涤，二氟洗涤塔4底部剩余的浆液送入冲盘水槽6中用于冲盘处理，经过在二氟洗涤塔4中洗涤后温度为<45° C的气体经过放空口 I放空处理，即可完成湿法磷酸尾气中氟、硅资源的回收。
[0043]所述的多级沉降处理为三级沉降处理。
[0044]所述的多级沉降处理为三级自然沉降处理，即在沉降过程中，氟硅酸溶液通过沉降槽a溢流到沉降槽b，在由沉降槽b溢流到沉降槽C，再由沉降槽c溢流到氟硅酸冷却槽；沉降下来获得的硅胶渣浆通过管路进入中和槽。
[0045]所述的二氟洗涤塔4底部的部分浆液再返回一氟洗涤塔10中，其返回量是使得一氟洗涤塔10的洗涤液中氟硅酸溶液的浓度维持在8-12%。
[0046]所述的经过在二氟洗涤塔4中洗涤后温度为<45°C的气体经过放空口 I放空处理时，其中氟化物含量<9mg/m3。
【主权项】
1.一种湿法磷酸尾气处理回收氟、硅资源的系统，其特征在于，由文丘里洗涤器(12)、与文丘里洗涤器(12)上端通过管路连接的循环泵d(16)、与文丘里洗涤器(12)底端通过管路连接的沉降系统(14)、与文丘里洗涤器(12)中段通过管路连接的一氟洗涤塔(10)、一氟洗涤塔(10)的底端通过管路与文丘里洗涤器(12)底端和沉降系统(14)相连接的管路中段连接；一氟洗涤塔(10)的底端侧面上开设有出口，该出口通过管路与循环泵c (11)的入口相连接，循环泵c(ll)的出口通过管路与一氟洗涤塔(10)内的喷头相连接；一氟洗涤塔(10)的顶端通过管路与除沫器(8)的底端侧面相连接；除沫器(8)的底端通过管路与液封槽(9)相连接；除沫器(8)顶端通过管路与尾气泵(7)的入口相连接，尾气泵(7)的出口通过管路与二氟洗涤塔(4)的底端侧面相连接；二氟洗涤塔(4)的顶端设置有放空口(1)，二氟洗涤塔(4)的底端通过管路与冲盘水槽(6)连接；二氟洗涤塔(4)的底端两侧面位于尾气泵(7)的出口管路与二氟洗涤塔(4)相接的水平位置下端各设置有一个出口，位于左侧面的出口通过管路与循环泵a(2)相连接，并在该连接管路之间设置有洗水入口 ；位于右侧面的出口通过管路与循环泵b(3)相连接；循环泵a(2)和循环泵b(3)的出口分别与二氟洗涤塔(4)内的喷头相连接；所述的沉降系统(14)的顶端通过管路与中和槽(18)的顶端相连接；所述的沉降系统(14)的顶端侧面通过溢流的方式与氟硅酸冷却槽(15)相连接，氟硅酸冷却槽(15)的底端侧面开口通过管路与氟盐生产车间连接，氟硅酸冷却槽(15)的顶端侧面开口通过管路与循环泵d(16)相连接冲和槽(18)的底端侧面与离心机a(19)的顶端相连接，离心机a(19)的底端通过管路与氢氟酸生产车间(21)相连接；离心机a(19)的中段侧面上开口通过管路与氨溶槽(20)的顶端相连接；氨溶槽(20)的底端侧面通过管路与离心机b (22)的顶端相连接，离心机b (22)的底端通过管路与萃取槽(23)相连接，离心机b(22)的底端侧面通过管路与逆流洗涤器(24)侧面相连接，逆流洗涤器(24)与离心机b(22)连接一侧的相对一侧与工业水(27)的储存槽通过管路相连接，逆流洗涤器(24)的顶端通过管路与离心机c (25)相连接，离心机c (25)的顶端通过管路与氨溶槽(20)的顶端侧面相连接，离心机c(25)的中段侧面通过管路去白炭黑车间(28);所述的氨溶槽(20)的顶端和/或中和槽(18)的顶端通过管路与氨罐(26)相连接组成。2.如权利要求1所述的湿法磷酸尾气处理回收氟、硅资源的系统，其特征在于，所述的沉降系统(14)由与文丘里洗涤器(12)的底端通过管路连接的沉降槽a(14-2)，沉降槽a(14-2)的底端通过管路与中和槽(18)的顶端相连接，所述的沉降槽a(14-2)溢流到沉降槽b (14-1)中，沉降槽b (14-1)的底端通过管路与沉降槽a(14-2)底端和中和槽(18)顶端相连接的管路中段相连接；所述的沉降槽b(14-l)溢流到沉降槽c(14-3)中，沉降槽c (14-3)通过管路与沉降槽b (14-1)和中和槽(18)顶端连接的管路上，沉降槽c (14-3)溢流到氟硅酸冷却槽(15)中组成。3.—种湿法磷酸尾气处理回收氟、硅资源的方法，其特征在于，将尾气(13)通过文丘里洗涤器(12)进入系统，再通过在文丘里洗涤器(12)中采用氟硅酸溶液洗涤之后，从文丘里洗涤器(12)的底端排除洗涤液进入沉降系统(14)，使得进入文丘里洗涤器(12)中的尾气(13)的温度由70-85°C降低至45-55°C，尾气(13)的通入量为30000?50000m3/h，上述的氟硅酸溶液进入文丘里洗涤器(12)中的流量为60?140m3/h，将进入沉降系统(14)的洗涤液进行多级沉降处理，进而使得洗涤液的温度由55-75°C降低至45-60°C，从沉降系统(14)的上端出来的清液为氟硅酸溶液，从沉降系统(14)的底端出来的沉淀为硅胶渣浆；氟硅酸溶液进入氟硅酸冷却槽，待温度降低至5-25°C后，再通过循环泵d(16)以60?140m3/h的流量送入文丘里洗涤器(12)中进行洗涤处理，多余的氟硅酸溶液送入氟盐生产车间；通过多级沉降后获得的硅胶渣浆通入中和槽(18)，并向中和槽(18)中通入氨气将其中和至PH值为6-9，然后将其通入离心机a (19)处理，获得含杂硅胶固体和氟硅酸氨溶液，氟硅酸溶液用于生产氢氟酸；含杂硅胶固体通入氨溶槽(20)，并向其中通入氨气，调整其pH值*η-13，再将其通入离心机b(22)处理，获得离心浆和离心液，离心液送入萃取槽(23)中回收氨处理，离心浆通入逆流洗涤器(24)，并逆向通入工业水洗涤离心浆，并将混合液通入离心机c(25)中，再将离心机c(25)中处理获得的硅胶送入白炭黑生产车间，离心机c (25)中处理获得的液体返回氨溶槽(20)中作为溶剂；所述的降低至45-55?的尾气进入一氟洗涤塔(10)中，通过对二氟洗涤塔(4)洗涤后得到的部分液体用于一氟洗涤塔(10)中的喷淋，并对一氟洗涤塔(10)底部的部分浆液采用循环泵C(Il)抽提至一氟洗涤塔(10)的内部喷淋处理，并将一氟洗涤塔(10)中剩余部分的浆液送入沉降系统(14)进行沉降处理；从一氟洗涤塔(10)中出来的气体通入除沫器⑶的底端，经过除沫器⑶与液封槽(9)的作用出沫处理后，再将其通过尾气泵(7)送入二氟洗涤塔(4)，并通过分别设置在二氟洗涤塔(4)两侧的循环泵a(2)和循环泵b(3)将二氟洗涤塔(4)底部的部分浆液返回二氟洗涤塔(4)中进行循环洗涤处理，并且同时在循环泵a(2)与二氟洗涤塔(4)之间的管路上通过开口送入洗水，洗水送入量为10?30m3/h，二氟洗涤塔(4)底部的部分楽液再返回一氟洗涤塔(10)中进行尾气的洗涤，二氟洗涤塔⑷底部剩余的浆液送入冲盘水槽(6)中用于冲盘处理，经过在二氟洗涤塔(4)中洗涤后温度为<45°C的气体经过放空口(I)放空处理，即可完成湿法磷酸尾气中氟、硅资源的回收。4.如权利要3所述的湿法磷酸尾气处理回收氟、硅资源的方法，其特征在于，所述的多级沉降处理为三级沉降处理。5.如权利要3所述的湿法磷酸尾气处理回收氟、硅资源的方法，其特征在于，所述的多级沉降处理为三级自然沉降处理，即在沉降过程中，氟硅酸溶液通过沉降槽a溢流到沉降槽b，在由沉降槽b溢流到沉降槽C，再由沉降槽c溢流到氟硅酸冷却槽；沉降下来获得的硅胶渣浆通过管路进入中和槽。6.如权利要3所述的湿法磷酸尾气处理回收氟、硅资源的方法，其特征在于，所述的二氟洗涤塔(4)底部的部分浆液再返回一氟洗涤塔(10)中，其返回量是使得一氟洗涤塔(10)的洗涤液中氟硅酸溶液的浓度维持在8-12%。7.如权利要3所述的湿法磷酸尾气处理回收氟、硅资源的方法，其特征在于，所述的经过在二氟洗涤塔(4)中洗涤后温度为<45°C的气体经过放空口(I)放空处理时，其中氟化物含量 <9mg/m3。
【专利摘要】本发明涉及尾气处理技术领域，尤其是一种湿法磷酸尾气处理回收氟、硅资源的系统及其回收方法，通过氟硅酸溶液在系统内的循环处理，防止了系统的结垢堵塞现象，并且能够使得尾气在降温过程，使得氟硅酸得到以溶液的形式流露出来，在经过将氟硅酸做进一步的处理，进而使得氟、硅资源得到回收利用；再经过对尾气吸收过程中采用少量的水进行吸收处理后，再将其获得的氟硅酸溶液进行循环洗涤尾气进行使得从一氟洗涤塔中出来的氟硅酸溶液的浓度较高，并结合一氟洗涤塔、二氟洗涤塔的洗涤处理，使得尾气排空处理时的含氟物质的成分较低，进而提高了对氟、硅资源的回收率，降低了环境污染率。
【IPC分类】B01D53/18, C01B33/12
【公开号】CN104906920
【申请号】CN201510299096
【发明人】张伟, 廖吉星, 周勇, 王先炜, 项双龙, 朱飞武
【申请人】贵州开磷集团股份有限公司
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年6月3日
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